Actuateurs supramoléculaires sensibles à la lumière visible et proche infrarouge pour des applications biomédicales potentielles – SOFTACTION

L’ingénierie autour des matériaux fonctionnels auto-assemblés pouvant répondre à des stimuli externes est un sujet de recherche d’une grande actualité. Dans un passé récent, d'énormes efforts ont été consacrés à l'étude de petites molécules et de matériaux polymériques fonctionnels préparés par des voies de synthèse impliquant une chimie purement covalente. Plus récemment, les matériaux supramoléculaires ont attiré une attention accrue en enrichissant la boîte à outils disponible aux chimistes. Ces matériaux possèdent des propriétés à haute valeur ajoutée et qui ne peuvent pas être rencontrées dans des composés covalents. L’auto-assemblage contrôlé des briques moléculaires offre une dynamique structurelle et une complexité qui sont uniques et exceptionnelles. Les matériaux auto-assemblés possèdent une série de caractéristiques à valeur ajoutée qui ne peuvent pas être trouvées dans des composés covalents, présentant une dynamique structurelle, une réactivité et une complexité émergeant d'une organisation hiérarchique et contrôlée des blocs de construction. De plus, les approches synthétiques modulaires, typiques de la chimie supramoléculaire et des stratégies de reconnaissance moléculaire, permettent une modulation fine des caractéristiques précédemment évoquées, rendant les matériaux supramoléculaires avec des propriétés potentiellement modulables à volonté. La lumière est un stimulus unique car elle peut être résolue dans l'espace, le temps et l'énergie, tout en étant appliquée à distance avec précision et fidélité. En fait, l'un des moyens les plus efficaces de promouvoir la réponse d’un matériau est l'introduction de fragments photo-commutables qui peuvent subir une isomérisation induite par la lumière. À cet égard, plusieurs systèmes supramoléculaires contenant des ces fragments ont été étudiés à ce jour. Cependant, la plupart des exemples utilisent des molécules photo-commutables qui ont besoin de lumière UV pour s'isomériser au moins dans une direction. L'utilisation de longueurs d'onde d'excitation qui relèvent de la fenêtre dite « thérapeutique » est préférable pour déclencher une réponse matérielle pour des applications in vivo. Ainsi, le projet présenté ici vise à préparer des matériaux souples photosensibles et auto-cicatrisants pouvant être activés par excitation lumineuse bénigne. Ces matériaux «intelligents» et innovants trouveront des applications attrayantes en biomédecine et comme dispositifs bio-médicaux.