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déc.
28

Nanopatterning à l’aide de dendrimères

Author Rémi Longtin    Category Nanopatterning     Tags , ,

Des dendrimères pour la nanostructuration

Cette section constitue une courte introduction à la recherche que j’effectue sur les dendrimères, dans le laboratoire des colloïdes et de la chimie des surfaces, à l’Université de Genève depuis 2007.

Dendrimère PANAM G10 sur siliceL’adsorption de macromolécules à l’interface solide-liquide est un phénomène très fréquent mais compliqué. Il suffit de considérer ce qui se produit lorsqu’une goutte de sang tombe sur une surface. Le sang est un colloïde complexe. Effectivement, ce liquide corporel contient des macromolécules (protéines, biopolymères), des ions (Fe, K, Cl, Na etc.) et des cellules vivantes. Ces éléments interagissent entre eux et avec la surface. Il peut être préférable dans certaines situations d’empêcher ou bien de promouvoir l’adsorption du sang (ou d’un de ses éléments) sur une surface. Par exemple, l’intégration d’une prothèse artificielle au corps humain est facilitée par l’adhésion et la prolifération cellulaire en sa surface, tandis qu’il est généralement préférable de limiter l’adsorption du sang sur les instruments chirurgicaux afin de faciliter leur stérilisation. Cet exemple illustre parfaitement comment l’adsorption de macromolécules aux interfaces est un phénomène omniprésent, parfois négligé, mais qui demeure important d’un point de vue scientifique.

Ce même phénomène, une fois maîtrisé, est applicable à la nanostructuration. Il est possible d’utiliser des macromolécules pour créer des motifs, à l’échelle nanométrique, sur des surfaces minérales à partir de simples solutions aqueuses. Typiquement, une interface solide va acquérir une charge lorsqu’elle est immergée dans un solvant, de l’eau par exemple. La charge provient de la dissociation des groupes chimiques en sa surface. De même, certaines macromolécules hydrosolubles peuvent développer une charge. Cette charge est modifiée par le pH de la solution lorsque l’échange de protons est impliqué. Lorsque les molécules et la surface possèdent une charge suffisante et de signes opposés, une adsorption par voie électrostatique aura lieu. Il suffit donc d’exposer la surface cible à une solution contenant des macromolécules solubilisées pour la recouvrir d’une monocouche. Cette couche confère à la surface une certaine fonctionnalité et ceci selon l’application désirée.

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