Interactions intra et inter moléculaires, conformation des polymères adsorbés, transition de phase sous étirement : que peut-on apprendre des mesures de force

Raphaël Levy

Atomic force microscopy has been shown to be a good means of investigating matter at the nanometer scale. In this thesis, we use it as a force probe and we try to extract relevant information from the complicated force profiles. We show that the study of a cantilever’s thermal fluctuations allows the precise measurement of it’s spring constant. Then we study the following questions: characterization of specific interactions, determination of the conformation of adsorbed polymers and the helix-coil transition of polylysine.
We demonstrate surprising behaviour in the presence of multiple bonds and we propose an explanation based on the equilibrium between formation and rupture of bonds. Force profiles of polylysine around the transition disagree with theoretical models but more experiments are needed to obtain a correct model.

Le microscope à force atomique (AFM) est un outil privilégié pour sonder la matière à l'échelle nanométrique. Dans cette thèse, nous l'utilisons comme instrument de mesure de force et nous cherchons à faire apparaître les informations contenues dans la complexité des résultats expérimentaux. Nous montrons que l'étude des fluctuations thermiques des ressorts permet de mesurer précisément leur raideur. Nous abordons les problématiques suivantes : la caractérisation des interactions spécifiques, la détermination de la conformation des polymères adsorbés et la transition conformationnelle de la polylysine.
Nous mettons en évidence des comportements inattendus en présence de liens multiples et nous en proposons une interprétation basée sur un équilibre entre formations et ruptures des liaisons. Les résultats concernant l'extension de la polylysine au voisinage de sa transition sont en désaccord avec les modèles théoriques mais insuffisant pour en proposer une interprétation satisfaisante.

Mots clés: Microscope à force atomique; Polymères adsorbés; Interactions spécifiques; Atomic Force Microscope; Polymer adsorption; Loading rate; Histidine; NiNTA; Polylysine; AFM; Distribution de boucles; loops distribution

Domaines: Biophysique [physics.bio-ph]; Physique [physics]; Analyse de données, Statistiques et Probabilités [physics.data-an]

Raphaël Levy. Interactions intra et inter moléculaires, conformation des polymères adsorbés, transition de phase sous étirement : que peut-on apprendre des mesures de force. Biophysique [physics.bio-ph]. Université Louis Pasteur - Strasbourg I, 2002. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00001565v1⟩