Stimuli-responsive polymer coatings based on (poly-L-Lysine)-g-poly(N-isopropylacrylamide) to control specific cell adhesion

Résumé : Des revêtements polymères basés sur la physisorption de copolymères en peigne, dérivés du (Poly-L-Lysine)-g-poly(N Isopropylacrylamide) noté PLL-g-PNIPAM, ont été développés afin de contrôler réversiblement l'adhésion cellulaire. La préparation de ces revêtements repose sur l'adsorption spontanée de la poly(lysine) sur la plupart des substrats anioniques usuels en biologie, aisément mis en oeuvre par le non-spécialiste : une simple immersion du substrat dans une solution de PLL-g-PNIPAM donne une monocouche résistante au rinçage et dense en chaines poly(N-Isopropylacrylamide) thermosensibles.L'adsorption de copolymères en peigne dérivés de la PLL et portant des chaînes latérales de natures variées permet d'ajuster à souhait les propriétés du revêtement. Notre attention s'est portée particulièrement sur l'étude de couchesthermosensibles poly(N-Isopropylacrylamide-coligand), où le ligand est soit un groupe biotine, soit un peptide d'adhésion.Une voie de synthèse générique de dérivés PLL-g- PNIPAM est décrite. Elle se fonde sur la polymérisation RAFT du N-acryloxysuccinimide et la post-modification des unités de répétition puis des extrémités de chaînes. Des mesures de la température de transition soluble/insoluble en solution et des caractérisations par AFM et QCM-d de l'extension des chaînes en surface ont permis de démontrer que la transition au sein des revêtements s'opère à une température proche de celle en solution. La stabilité en termes de composition et d'épaisseur des revêtements suite à des cycles de transitions thermiques a été vérifiée. Une étude de l'adsorption de particules décorées par des protéines comme l'avidine a permis de montrer la capacité des couches adsorbée à exposer/masquer la biotine, et à réguler la formation de liaisons spécifiques par simple changement de température. Pour s'assurer de la possibilité d'ajustement du contraste d'accessibilité de ligands, cette étude a été complétée par des mesures sur des couches mixtes contenant des mélanges de chaînes fonctionnelles ou non fonctionnalisées. Enfin, en utilisant un peptide d'adhésion (RGD) comme ligand, il a été montré que l'interaction avec la surface de cellules HeLA peut être réversiblement contrôlée via une variation de température de quelques degrés, moyennant d'optimiser la densité en peptides et la présence de chaînes répulsives en surface.Un control local par stimulation lumineuse a été envisagé. Des poly(N-Isopropylacrylamide) contenant des azobenzenes furent synthétisés mais ne montrent qu'une faible réponse lumineuse.
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Polymers. PSL Research University, 2016. English. 〈NNT : 2016PSLEE019〉
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Soumis le : mercredi 22 février 2017 - 16:57:08
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Fabrice Dalier. Stimuli-responsive polymer coatings based on (poly-L-Lysine)-g-poly(N-isopropylacrylamide) to control specific cell adhesion. Polymers. PSL Research University, 2016. English. 〈NNT : 2016PSLEE019〉. 〈tel-01474357〉

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