Étude des conséquences de traitements physiques sur le cheveu, de l'échelle moléculaire à celle de la fibre

par Laura Sabatier

Projet de thèse en Biochimie et biologie structurale

Sous la direction de Fatma Briki.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué , en partenariat avec Laboratoire de Physique des Solides (laboratoire) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 14-11-2016 .


  • Résumé

    Nous proposons une thèse portant sur l'analyse des conséquences de traitements physiques sur le cheveu. Cette étude, sera financée par une bourse CIFRE et menée en étroite collaboration avec un groupe industriel, leader mondial de fabrication de produits grand public de soin du cheveu. L'équipe universitaire d'accueil, localisée au Laboratoire de Physique des solides de l'université Paris-11, possède une grande expérience dans l'analyse des structures moléculaire et supramoléculaire du cheveu, aussi bien sur les assemblages protéiques complexes formés par les molécules de kératine, que sur les granules lipidiques présents dans le cortex ou encore sur la membrane extérieure (cuticule). Afin d'optimiser le développement d'appareils de soins pour le cheveu et de s'assurer de leur innocuité, notre collaborateur industriel s'est investi depuis plusieurs années dans des études aussi bien appliquées que fondamentales sur les relations entre structure microscopique du cheveu et comportement macroscopique lors de traitements thermiques et mécaniques. Plus précisément, la thèse portera sur l'effet combiné de la température, de la vapeur d'eau et de contraintes mécaniques. L'objectif est de déterminer les conditions permettant d'atteindre la meilleure rémanence possible après mise en forme du cheveu, en minimisant toute dégradation de la microstructure interne et de la cuticule. Chacun de ces traitements agit en effet différemment sur les organisations moléculaires du cheveu, parfois avec rupture et reformation de liaisons moléculaires, de manière réversible ou non selon leur intensité. Une combinaison des trois traitements pourrait permettre de compenser mutuellement les effets de dégradation. Les mécanismes moléculaires induits par les traitements seront essentiellement caractérisés pas micro-diffraction de rayons X et microscopie électronique mais également par diverses méthodes spectroscopiques. De plus, le laboratoire de Physique des Solides dispose de services techniques très compétents qui serviront de support pour concevoir et réaliser les dispositifs de micromécanique afin d'effectuer des analyses structurales in situ. Différents types de cheveux seront analysés : cheveux colorés ou non, cheveux de différentes origines ethniques, cheveux riches en lipides ou non, des évaluations de la rémanence de la mise en forme semblant indiquer des différences liées au type de cheveu. Le doctorant devrait avoir une formation de base en physique ou en physico-chimie des matériaux. Il sera basé au laboratoire de Physique des Solides à Paris-11 - Orsay, mais il sera amené à effectuer de fréquents déplacements à Lyon dans les locaux du Centre de recherche de notre collaborateur industriel, afin d'acquérir les connaissances nécessaires sur les dispositifs de soins du cheveu et leur utilisation.

  • Titre traduit

    Physical treatments effects on hair fibers, from molecular to supramolecular structure analysis


  • Résumé

    The proposed PhD is about the analysis of physical treatment consequences on hair. This study will be financed by a CIFRE funding and realized in collaboration with an industrial group, world leader in manufacturing of consumer products for hair care. The host university team, located at the Laboratory of Solid Physics(Université Paris-11), has extensive experience in the analysis of molecular and supramolecular structures of the hair, both on complex protein assemblies formed by keratin and on lipidic granules located in the cortex or on the outer membrane (cuticle). In aim of optimizing the development of hair care devices and ensure the respect for hair, our industrial partner is invested from years in fondamental and experimental studies about relations between microscopic structure of hair and macroscopic behavior during mechanical and thermical treatments. More precisely, the PhD is about combined effect of temperature, steam and mechanical stress. The aim is to determine the conditions allowing the best persistence of the shape created and minimizing degradations of intern microstructure and cuticule. Each treatment has a different effect on molecular organisation of hair, sometimes with breaking and reforming molecular bonds, with reversibility or not depending on their intensity. A combination of this three treatments could allow a mutual compensation of the degradation. The molecular mecanisms induced by the treatments will essentially be caracterized by micro-X-ray-diffraction and electronic microspcopy but also with several spectroscopic methods. Moreover, the Laboratory of Solid Physics has technical services very competent which will be a support for designing and building micromecanic devices in aim of doing in situ structural analysis. Different hair types will be analyzed : colored hair or not, hair with different ethnical origins, lipid rich hair or not. Previous evaluations of shape persistence seems to indicate differences linked to hair type. The PhD student will be based at the Laboratory of Solid Physics (Paris-11 - Orsay) and will have frequent trips to Lyon, in the research center of the industrial collaborator, to acquire the necessary knowledge of the hair care devices and their use.