Modification de biopolymère pour l'étude des interactions bactéries - surface abiotique

Chemical modification of biopolymer for bacteria-abiotic surface interactions study

• Auteur / Autrice : Hoi Kuan Lao
• Direction : Isabelle Linossier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie - Santé. Chimie. Chimie des polymères
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Lorient
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Santé, information-communication et mathématiques, matière (Brest, Finistère)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université européenne de Bretagne (2007-2016)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Bioréacteurs

Bactéries -- Adhésivité

Conception et construction

Biopolymères

Mots clés libres

Microscopie confocale à balayage laser

Phbhv

Greffage

Résumé

Les travaux présentés dans ce mémoire ont pour objectif de concevoir un revêtement polymère favorisant l'adhésion et le développement d'un biofilm mature en vue de son utilisation dans des bioréacteurs afin d'en conserver l'efficacité. Ces revêtements ont été réalisés en greffant différentes fonctions chimiques par polymérisation de monomères vinyliques (HEMA, AAc, DMAEMA) à la surface de biopolyester comme le poly(hydroxybutyrate-cohydroxyvalérate) (PHBHV). Les perfonnances de différentes voies de greffage ont été analysées en tennes d'adhésion et de développement du biofilm bactérien. La modification chimique du PHBHV a été effectuée en greffant différents monomères hydrophiles par plusieurs voies de synthèses radicalaires. Les radicaux ont été générés par voie thennique ou par voie photochimique en présence d'un amorceur afin d'initier le greffage. Une nouvelle approche de modification de PHA a également été étudiée par le biais d'un amorceur immobilisé à la surface du film de PHBHV et la polymérisation a été initiée par transfert d'atome (SI-ATRP). La caractérisation de ces films de PHBHV greffés a montré une modification physicochimique des surfaces. Par ailleurs, la microscopie électronique à balayage (MEB) couplée à l'analyse X (EDX) a montré une distribution des greffons différente au sein du film en fonction de la technique de greffage étudiée. L'étude de l'adhésion et du développement du biofilm bactérien a ét réalisée sur les surfaces greffées ayant un taux de greffage relativement faible afin de conserver les propriétés biodégradables du PHBHV. Les observations par microscopie confocale montrent l'influence du greffage.

The goal ofthis present work was to develop a polymer promoting the adhesion and the development ofa mature biofilm. The main application was intend to bioreactor and to maintain their efficiency. These surfaces were made by grafting various chemical functions by polymerizing different vinyl monomers (HEMA, AAC, DMAEMA) on the surface ofa biopolyester the poly(hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate) (PHBHV). Bacterial adhesion and biofilm development were tested on these different surfaces. Three routes of chemical radical grafting were carried out to immobilize the hydrophilic functions. Radical grafting were experimented by thennal initiation, photo initiation and a new approach by control radical polymerization the SI-A TRP. The grafted films were characterized by a large range of surface analysis such as scanning electon microscopy (SEM) associated with energy dispersive X-ray analysis (EDX), contact angle measurement, A TR-FTIR. These characterization techniques showed that depending on the grafting route the grafted chains were localized in different part of the PHBHV film. Evaluation of the bacterial adhesion and the biofilm fonnation were realized oflow graft yield to keep the biodegradation property of the PHBHV. The bacteria-surface study was followed by con focal laser scannin microscopy (CLSM).