Viscoélasticité et structure de gels à base de chitosane - Relations avec les propriétés diffusionnelles de macromolécules dans ces biogels - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2005

Viscoelasticity and structure of gels with chitosan - Relations with diffusion properties of macromolecules in these biogels

Viscoélasticité et structure de gels à base de chitosane - Relations avec les propriétés diffusionnelles de macromolécules dans ces biogels

Linda Payet
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 831660

Résumé

In this work, we study biogels of chemically crosslinked chitosan coils - a natural polyelectrolyte in the family of polysaccharides - in water. We have two related goals: characterizing the structure of the gels and understanding mass transport in it. Using mechanical spectroscopy measurements, we show that we can change the kinetics of formation and the structure of those hydrogels, according to the molecular weight and concentration of chitosan, the pH and the POE (polyoxyethylene) concentration. These results are confirmed by determining the correlation length between entanglement points of the hydrogel using neutron diffusion at small angles. We then study the diffusion of fluorescent dextran macromolecules according to their molecular weight in crosslinked and uncrosslinked chitosan using fluorescence recovery after photobleaching by interference pattern (FRAP). Noticing that the diffusion coefficient versus the molecular weight of dextran is a power law of exponent -1, we suggest a Rouse type diffusion. In chitosan gels, we clearly establish a difference between a solution type diffusion and a blocked dynamics when the molecular weight of dextran reaches a critical value.
Dans ce travail, nous présentons une étude de biogels à base de chaînes de chitosane (polyélectrolyte naturel de la famille des polysaccharides) réticulées chimiquement en solution aqueuse. Notre objectif est double : caractériser la structure de ces gels et comprendre comment s'y déroule la diffusion de masse. À partir de mesures de spectroscopie mécanique, nous avons montré que l'on pouvait moduler la cinétique de formation et la structure de ces hydrogels en fonction de la masse molaire et la concentration de chitosane, du pH et de la teneur en POE (polyoxyéthylène). Ces résultats ont été confirmés par la détermination de la longueur de corrélation entre points d'enchevêtrements des hydrogels à l'aide de mesures de diffusion de neutrons aux petits angles. Nous avons ensuite étudié la diffusion de macromolécules fluorescentes de dextran en fonction de leur masse molaire dans les réseaux de chitosane réticulé ou non-réticulé à l'aide de la technique de recouvrement de fluorescence après photolyse par réseau de franges (FRAP). L'évolution du coefficient de diffusion avec la masse molaire de dextran en loi de puissance avec un exposant -1 dans les solutions de chitosane a permis de proposer une diffusion de type Rouse. Dans les gels de chitosane, nous avons clairement mis en évidence le passage entre une diffusion semblable à celle dans les solutions et une dynamique bloquée à partir d'une masse molaire critique de dextran.
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tel-00011265 , version 1 (24-12-2005)

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Citer

Linda Payet. Viscoélasticité et structure de gels à base de chitosane - Relations avec les propriétés diffusionnelles de macromolécules dans ces biogels. Dynamique des Fluides [physics.flu-dyn]. Université Paris-Diderot - Paris VII, 2005. Français. ⟨NNT : 2005PA077077⟩. ⟨tel-00011265⟩
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