Caractérisation structurale de membranes biomimétiques par microscopie à force atomique

par Alexandre Berquand

Thèse de doctorat en Sciences mécaniques pour l'ingénieur

Sous la direction de Pierre-Emmanuel Mazeran.

Soutenue en 2002

à Compiègne .


  • Résumé

    La caractérisation structurale et fonctionnelle fine des membranes biologiques est devenue depuis le début des années quatre-vingt dix, un objectif majeur afin de mieux comprendre la plupart des mécanismes biologiques. Cette caractérisation passe par la création de modèles biomètiques capables de reproduire la structure et la fonction des membranes cellulaires, mais également par la mise au point de techniques de détection et de visualisation appropriées. Si de nombreuses fonctions membranaires ont pu être reproduites et détectées à l’aide de différents types de capteurs (techniques électrochimiques par exemple), les méthodes de visualisation in situ de membranes et de macromolécules uniques, restant très restreintes. Depuis sa mise au point en 1986, le Microscope à Force Atomique (AFM) est rapidement devenu un outil de prédilection pour la visualisation de matériaux fragiles comme les membranes biologiques, en particulier depuis le développement du mode tapping. Les manipulations peuvent être faites en milieu liquide et il est possible de reproduire la composition de milieux biologiques, permettant ainsi l’observation des biomolécules dans leur environnement naturel. Un des défauts majeurs de l’AFM concerne l’interprétation parfois délicate des images obtenues, et la compréhension de certains signaux complexes comme le signal de phase, ainsi que les propriétés physicochimiques des matériaux. Ce travail de thèse consiste dans sa première partie, à définir plus précisément le mode tapping et à mieux comprendre les différentes composantes du signal de phase. Dans une seconde partie sont abordées la construction et l’observation de structures biomimétiques de trois types : les hémimembranes, composées d’une monocouche auto-assemblée et d’une monocouche de phospholipides, les bicouches lipidiques reposant directement sur un support rigide, et enfin les bicouches lipidiques espacées de ce type de support par différents moyens, notamment par une interaction spécifique biotine-streptavidine. Ce dernier type de construction permet, de part la fluidité de sa bicouche et les espaces situés de part et d’autre de cette bicouche, d’envisager l’incorporation de protéines transmembranaires et de reproduire une membrane biologique type.


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Informations

  • Détails : 160-[29] p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 129-147

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Technologie de Compiègne. Service Commun de la Documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2002 BER 1409
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