Microgels anisotropes par assemblage contrôlé de particules virales dans des gouttelettes microfluidiques – ViroGel

L'objectif majeur du projet ViroGel est d’obtenir une compréhension fondamentale de l'auto-assemblage de virus en forme de filament dans des gouttelettes microfluidiques pour développer de nouvelles voies de synthèse de microgels anisotropes, compartimentés, et stimulables. Les questions principales que nous aborderons seront les suivantes : Comment la modification sélective de surface influence-t-elle l'auto-assemblage des virus en solution aqueuse?; Comment peut-on contrôler l'assemblage et la séparation de phases des particules virales dans des gouttelettes microfluidiques?; Est-il possible de programmer la taille, la forme, et la morphologie interne des microgels via l'assemblage contrôlé de virus et la polymérisation de monomères fonctionnels dans des gouttelettes microfluidiques? et : Est-ce que les microgels générées peuvent être utilisés pour réaliser des réactions enzymatiques en cascade ?
Dans ce projet collaboratif franco-allemand, nous réaliserons des modifications spécifiques de la surface des virus avec des groupes réactifs et ionisables, et nous examinerons leur influence sur l'assemblage des virus en solutions aqueuses diluées et concentrées (incluant l'organisation cristal-liquide). Nous étudierons les processus de photopolymérisation et de réticulation dans des gouttelettes microfluidiques contenant des particules virales et explorerons la synthèse de microgels anisotropes compartimentés avec des structures internes modulables, guidée par l'assemblage des particules virales, à différentes températures, pH et concentrations salines. Enfin, nous étudierons les propriétés et l'assemblage des microgels contenant des suspensions de virus et réaliserons des fonctionnalisations des ViroGels avec des enzymes pour évaluer leur activité catalytique.
L'exploration de cette synthèse de microgels guidée par l'auto-assemblage de virus permettra d’établir une nouvelle approche pour générer des bibliothèques de particules colloïdales. Cette méthode permettra d'utiliser différents monomères, prépolymères, agents de réticulation et virus pour ajuster avec flexibilité la composition chimique, la structure interne et la charge de surface. Nous envisageons que cette méthodologie pourra à l'avenir produire des structures colloïdales aux propriétés uniques pour des applications comme supports catalytiques, capteurs, actionneurs ou vecteurs pour la délivrance de médicaments.