Etude structurale et dynamique de solutions de sucre confinées

Abstract

Bien que le rôle actif des sucres soit connu dans la stabilisation des membranes cellulaires lors de fortes déshydratations, il s avère que les processus à l origine de cette protection ne sont pas encore bien compris. Néanmoins, la très grande affinité de l eau pour le sucre, comme en témoigne la formation de très nombreuses liaisons hydrogène, est semble-t-il responsable en partie de cette propriété exceptionnelle. L étude expérimentale de la dynamique des molécules de sucre et d eau permettra ainsi de quantifier l importance de ces interactions. Dans ce travail, nous nous sommes principalement intéressés à des solutions de mono- et disaccharides glucose, fructose et tréhalose. La diffusion quasi-élastique des neutrons a permis de mesurer, à l échelle de la picoseconde, la dynamique de l eau et du sucre en solution et sous confinement dans des matériaux poreux présentant un mimétisme d échelle avec le vivant. Les deux matrices sélectionnées, c est-à-dire un gel de silice aqueux et des nanosphères de silice mésoporeuse de type MCM-41, qui présentent des diamètres de pores de 18 et 3 nm respectivement, ont été caractérisées grâce à un large panel de techniques expérimentales (SANS, MET, MEB, Raman, BET, DRX). L effet du confinement sur la dynamique et sur les transitions de phase solide-liquide a ainsi pu être exploré, ainsi que l effet protecteur des sucres grâce à une étude de déshydratation in-situ suivie par diffusion des neutrons aux petits angles.ORLEANS-BU Sciences (452342104) / SudocSudocFranceF