Etude en situ par reflectometrie a balayage angulaire de la mineralisation de phosphates de calcium a une interface solide liquide

par ANDRE PASCAL NGANKAM

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Frédéric Cuisinier.

Soutenue en 2000

à Strasbourg 1 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Ce travail s'inscrit dans le vaste domaine de la biomineralisation et concerne la formation de composes mineraux en phase solide sous le controle de macromolecules biologiques. Nous avons etudie l'influence de surfaces formees de couches alternees de polyelectrolytes chargees positivement et negativement sur la nucleation et la croissance de phosphates de calcium. Dans ce travail, nous faisons appel a la reflectometrie a balayage angulaire (rba), technique jamais utilisee auparavant pour une telle etude. Des techniques complementaires (spectroscopie infrarouge a transformee de fourrier (ftir), diffraction des rayons x (xrd), microscopies electroniques a balayage (meb) et a transmission (met) ont permis la caracterisation des couches cristallines qui sont formees. Dans un premier temps, la r. B. A. A ete appliquee a l'etude de la mineralisation de phosphates de calcium sur une surface de silice et nous avons ainsi determine le domaine de concentration en phosphate et en calcium pour lequel il nous est possible de suivre l'evolution des courbes de reflectivite dans les limites du temps caracteristique d'une experience qui est de 20 heures. A partir du modele de la couche homogene et uniforme, de la xrd, et de la meb, les epaisseurs et la nature de la couche cristalline formee ont ete determinees. Nous avons ensuite applique la r. B. A. A l'etude de la mineralisation de phosphates de calcium induite par des surfaces formees de multicouches de polyelectrolytes (polyallylamine (pah), polystyrene sulfonate (pss) et l'acide polyglutamique (piglu) adsorbes sur la surface de la silice. Ces multicouches ont alors la capacite d'abaisser la concentration de sursaturation critique (csc) par rapport a la valeur obtenue avec la silice nue. Des analyses ont egalement montre des differences entre la morphologie et la nature des cristaux qui sont formes sur les differentes surfaces etudiees. A partir des temps de latence et de la theorie classique de la nucleation, nous avons determine et analyse les valeurs relatives des energies de ces surfaces, et par consequent leur capacite a induire la nucleation des phosphates de calcium. Ces resultats ont permis de mettre en evidence la correlation entre la morphologie, la nature des cristaux formes et la densite de charges liee a la conformation des polyelectrolytes adsorbes a une interface solide/liquide.


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Informations

  • Détails : 154 p.
  • Annexes : 174 ref.

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Blaise Pascal.
  • Disponible pour le PEB
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