Propriétés mécaniques des couches lipidiques recouvertes de microparticules – Appollo

Les monocouches de lipides telles que les surfactants pulmonaires ou la couche externe du film lacrymal contrôlent les activités cruciales des organes. Bien qu'elles soient fréquemment exposées à des micropolluants, le(s) mécanisme(s) d'adsorption de microparticules aux interfaces chargées en lipides et son effet sur leurs propriétés mécaniques macroscopiques restent encore peu explorés.

Dans ce projet collaboratif, nous étudierons (1) comment des microparticules solides s'adsorbent et s'auto-assemblent aux interfaces planes chargées de lipides, (2) comment elles s'y déplacent et (3) comment leur présence affecte les propriétés rhéologiques globales des monocouches de lipides. Nous combinerons des microparticules de formes et de propriétés de surface différentes avec des monocouches de lipides de type liquide et de type solide, et les étudierons à l’aide d’une balance de Langmuir-Blodgett (LB). Nous utiliserons des techniques de caractérisations in situ et ex situ pour mieux comprendre comment les particules colloïdales s'adsorbent et s'auto-assemblent sur ce type de monocouche. Nous observerons ensuite leur dynamique 2D en la reliant à la microstructure locale de la couche de lipides. Enfin, nous mesurerons la réponse rhéologique des couches en fonction du nombre de particules adsorbées en couplant le LB à un rhéomètre à cisaillement interfacial.

Le projet mettra en lumière l'interaction entre les membranes lipidiques et les microparticules, et ses conséquences mécaniques macroscopiques. Les connaissances complémentaires des partenaires scientifiques sont cruciales pour la réussite du projet. Le PI français apportera son expertise sur le comportement physico-chimique des lipides simples et des couches lipidiques et leur mise en oeuvre à un interface liquide-liquide/solide. Le PI allemand apportera son expertise sur les interfaces chargées de colloïdes et la rhéologie interfaciale en cisaillement.