Exploration dans le domaine des bicouches phospholipidiques supportées sur films de silicium poreux

Abstract

La complexité des membranes biologiques motive le développement de systèmes modèles. Récemment, les substrats poreux ont émergés comme nouveaux supports intéressants pour l'étude des bicouches lipidiques supportées. Dans cette thèse nous avons exploré les possibilités de déposer des bicouches lipidiques à la surface de films de silicium poreux. Le silicium poreux est un matériau nanostructuré qui possède des propriétés morphologiques et optiques intéressantes. Notre démarche a consisté à fonctionnaliser le silicium poreux afin de rendre sa surface hydrophile, propre et stable chimiquement en milieu aqueux en vue de supporter une biocouche phospholipidique. Pour cela le silicium poreux a été modifié chimiquement par oxydation contrôlée d'une part, et par greffage chimique d'un monoglycéride d'autre part. Les propriétés des surfaces fonctionnalisées obtenues, à savoir : hydrophilie, stabilité chimique, propreté et planéité ont été comparées dans les deux cas. Les surfaces oxydées, bien que moins stables chimiquement que les surfaces greffées au monoglycéride, sont aussi hydrophiles et plus propres, et ont donc été pressenties comme étant les surfaces les plus adaptées pour la formation de bicouches lipidiques supportées. Des vésicules phospholipidiques de différentes nature ont été déposées à la surface des films poreux oxydés. La caractérisation par AFM et par microscopie de fluorescence a montré que dans le cas des lipides EggPC, des membranes supportées recouvrant 90% de la surface ont pu être obtenues. Nous avons enfin étudié les possibilités d'utiliser l'interférométrie optique pour observer la formation d'une bicouche phospholipidique à la surface du silicium poreuxThe complexity of biological membranes motivates the development of model systems. Recently, porous substrates have been used as new supports for studying supported lipid bilayers. In this thesis, we report the possibility of using porous silicon as a substrate for supporting phospholipid bilayers. Porous silicon is a nanostructured material with interesting morphological and optical properties. This purpose of using porous silicon as a substrate to support lipid bilayers, requires its surface to be hydrophilic, clean and chemically stable in aqueous conditions. For this reason, porous silicon has been chemically modified by thermal oxidation, and by hydrosilylation of the surface silicon hydride species with a monoglyceride molecule. The properties of such functionalized surfaces, like hydrophilicity, stability, cleanness and roughness, have been compared in both the cases. The oxidized and the monoglyceride modified surfaces were both very hydrophilic. The oxidized surfaces, even if less chemically stable than the monoglyceride modified surface, were chosen as the most suitable surface to support a lipid bilayer for cleanness reasons. Various sorts of phospholipid vesicles were deposited on the porous silicon thin film surface. AFM and fluorescence microscopy showed a phospholipid bilayer of EggPC with a substrate surface coverage of 90%. Moreover, we investigated the possibility of using optical interferometry for analyzing the formation of the phospholipids bilayer supported on the porous siliconMONTPELLIER-BU Sciences (341722106) / SudocSudocFranceF