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. We demonstrate that the study of the cantilever's thermal fluctuations allow the precise measurement of it's spring constant. Using new way to analyze the AFM force measurements, we study the conformation of adsorbed polymers and copolymers and the specific interaction between the nickel nitrilotriacetate (Ni-NTA) and the histidine amino acid. We observed unexpected behaviours in the presence of multiple bridges between the tip and the surface and we propose an interpretation based on the equilibrium between formation and rupture of bonds. We present first experimental force profiles of polylysine around the helix-coil transition.

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. Nous montrons que la mesure des fluctuations thermiques des ressorts permet de déterminer précisément leur raideur à condition d'utiliser un modèle qui prend en compte la forme des modes et la méthode de détection. A l'aide de nouvelle méthodes d'analyse des courbes de rétraction, nous étudions la conformation de polymères et de copolymères adsorbés, ainsi que l'interaction spécifique entre un complexe du nickel (Ni-NTA) et l'acide aminé histidine. 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. Nous présentons des premiers résultats expérimentaux concernant la transition conformationnelle de la polylysine sous étirement.

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

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-00001565v2⟩