Programmation de gradients d'hydratation pour résoudre la diffusion multicomposants aux interfaces biologiques

Dans un mélange contenant plusieurs espèces, les molécules ne se déplacent pas indépendamment. Les gradients d'eau, de lipides, de protéines, d'ions ou de petites molécules peuvent modifier simultanément les flux, l'auto-assemblage et la fonction d'un film. Cette question est centrale pour les interfaces biologiques, mais les expériences classiques fournissent souvent des mesures globales difficiles à relier aux mécanismes moléculaires. Cette thèse développera une approche expérimentale pour suivre le transport de plusieurs espèces dans des films hydratés. Des dispositifs microfluidiques permettront de maîtriser les conditions aux limites et de comparer différentes histoires d'hydratation ou de composition. La microscopie Raman confocale, complétée si nécessaire par des sondes fluorescentes, donnera accès à des profils propres à chaque espèce. Ces données seront combinées à des modèles de transport et à des mesures structurales et thermodynamiques afin de relier les flux observés à la composition et à l'organisation du film. L'application principale concernera la santé et le bien-être. Le projet étudiera des films de surfactant pulmonaire, des modèles de barrière lipidique de la couche cornée, ainsi que des films biologiques et des biofilms en environnement salivaire ou muqueux. Le suivi de la pénétration et du partitionnement de plusieurs molécules permettra d'étudier la fonction de barrière et les échanges dans ces milieux, au-delà d'un simple coefficient global de perméabilité. Cette approche pourra contribuer à mieux comprendre le transport dans les interfaces biologiques et à orienter la conception de formulations ou de systèmes de délivrance. Elle permettra d'établir une base de connaissance générique utilisable dans d'autres champs applicatifs. École doctorale : MEGEP - Mécanique, Energétique, Génie civil, Procédés Direction : Kevin ROGER Financement : MSCA COFUND BEST