Biodégradation et érosion des particules de polymères pétrosourcés et biosourcés dans des puces fluidiques modélisant les milieux aquatiques : Des micro aux nanoplastiques

Biodegradation and erosion of petrosourced and biosourced polymer particles in fluidic chips modelling aquatic media: From micro- to nanoplastics

• Auteur / Autrice : Tom Lemor
• Direction : Olivier Sandre, Véronique Coma
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Polymères
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : EQ3 - Polymère Auto-Assemblage et Sciences de la Vie

Mots clés

Mots clés libres

Biodegradation

Erosion

Nanoplastiques

Biodegradation

Erosion

Nanoplastics

Résumé

Le projet ELIMINATORS vise à étudier dans des conditions modèles la colonisation des communautés microbiennes sur les microplastiques (MP) et leur transition vers les nanoplastiques (NP). Il s'appuie sur des laboratoires sur puce récemment développés et facilement duplicables, basés sur la microfluidique, pour réaliser des cultures bactériennes continues à l'échelle microscopique sur une longue période. En maintenant le microcosme pendant au moins un mois, le projet vise à surveiller l'évolution des communautés microbiennes et les propriétés physico-chimiques des matériaux, y compris la libération de produits chimiques et de NP dans le microcosme. Dans ce contexte, la thèse portera sur la conception et la préparation de particules de référence à partir de différents polymères dérivés du pétrole (PET, PS, PE, PP) et de plastiques biosourcés (acide polylactique, PLA et polybutylène succinate, PBS) pour lesquels il existe très peu de références dans la littérature concernant leur impact sur l'écosystème et la santé. Ces particules de référence seront préparées à la fois par des méthodes descendantes (par exemple, cryobroyage) et ascendantes (polymérisation par dispersion et nanoprécipitation) pour préparer des particules de morphologie et de taille contrôlées allant de 30-40 microns à 300-400 nm. Ces MP et NPs modèles comporteront également un marquage isotopique (D / 13 C) ou magnétique (g-Fe 2 O 3 ) pour faciliter leur détection dans les milieux biologiques par spectroscopie vibrationnelle ou RMN.

The ELIMINATORS project aims at studying in model conditions the colonization of microbial communities onto microplastics (MP) and their transition to nanoplastics (NP). It is based on recently developed and easily duplicatable microfluidics-based lab-on-chips to run microscale continuous bacterial cultures for long timescale. By maintaining the microcosm for at least one month, the project aims at monitoring the evolution of the microbial communities and the physicochemical properties of the materials including the release of chemicals and NPs in the microcosm. Within this context, the thesis will cover the design and preparation of reference MPs and NPs from different petroleum-based polymers (PET, PS, PE, PP) and bio-sourced plastics (polylactic acid, PLA and polybutylene succinate, PBS) for which there are very few references in literature of their impacts on ecosystem and health. These reference particles will be prepared both by top-down (e.g. cryo-grinding) and bottom-up methods (dispersion polymerization and nanoprecipitation) to prepare particles of controlled morphology and size from 30-40 microns to 300-400 nm. These model MPs and NPs will also comprise isotopic (D / 13 C) or magnetic (g-Fe 2 O 3 ) labelling to ease their detection in biological media by vibrational or NMR spectroscopy.