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J’ai publié précédemment des infographies créées pour ma thèse de doctorat, par exemple la comparaison des objects biologiques et technologiques à l’échelle du micro- et nanomètre. Voici quelques autres infographies réalisées pour expliquer les utilisations possibles du poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) dans les domaines de la biologie et la santé.

Changement conformationnel

Changement conformationnel du PNIPAM induit par la température.

Le PNIPAM est un polymère thermosensible qui subit une transition conformationnelle réversible autour de sa température critique inférieure de solution (~32°C). Il passe d’un état hydrophile et gonflé à un état hydrophobe et replié.

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Immunotest basé sur le PNIPAM

Immuno-test basé sur la précipitation thermique du PNIPAM

Les propriétés particulières du PNIPAM permettent d’utiliser ce polymère comme support d’immuno-test basé sur la précipitation thermique.

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Culture de cellules

Culture de cellules sur des surfaces recouvertes de PNIPAM

Les surfaces recouvertes de PNIPAM peuvent être utilisées comme support souple de culture de cellules. Les cellules sont cultivées sur du PNIPAM hydrophobe et sont doucement relarguées en abaissant la température et rendant le PNIPAM hydrophile.

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Adsorption et relargage de protéines

Adsorption et relargage contrôlés de protéines sur du PNIPAM (application : préconcentration)

De la même façon que les cellules s’adsorbent sur une surface de PNIPAM hydrophobe, les protéines peuvent être piégées réversiblement sur une surface de PNIPAM, puis relarguées sur commande. C’est notamment un des résultats de mes travaux de thèse de doctorat.

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Licence et réutilisation

Il s’agit d’images vectorielles SVG, ce qui signifie qu’elles peuvent être redimensionnées à volonté sans perte de qualité ou pixellisation. Ce travail est publié sous une licence Creative Commons Paternité Partage à l’identique, ce qui signifie que vous êtes libre de l’utiliser, le modifier et le redistribuer pour tout usage tant que vous indiquez clairement que j’en suis l’auteur et que vous redistribuez les éventuels travaux dérivés sous la même licence.

Aperçu de la thèse

Je suis heureux d’annoncer que ma thèse de doctorat est maintenant disponible en ligne. Ce document, fruit de trois ans de travail de recherche, est intitulé Technologies PNIPAM pour les laboratoires sur puce. Il contient notamment de jolies images dont j’ai donné un aperçu précédemment avec l’infographie « Interdisciplinarité, biologie et micro-nanotechnologies ».

Résumé

Les laboratoires sur puce sont des dispositifs intégrés rassemblant, sur un substrat miniaturisé, une ou plusieurs fonctions de laboratoire, généralement dédiées à la manipulation d’échantillons chimiques ou biologiques. L’objectif de ces travaux est l’intégration dans les microsystèmes d’un polymère intelligent, le poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM), afin de développer une nouvelle filière technologique pour les laboratoires sur puce.

Le PNIPAM est un polymère thermosensible subissant un changement réversible, d’un état hydrophile et gonflé sous sa température de transition (LCST ~ 32°C) à un état hydrophobe et replié au-delà. La technologie développée repose sur des éléments chauffants et un protocole de greffage du PNIPAM sur des surfaces.

Nos travaux montrent que le contrôle thermique du PNIPAM permet de moduler le flux électro-osmotique, ouvrant ainsi la voie au développement de mélangeurs électrocinétiques. Ce contrôle permet également l’accrochage, partiellement réversible, de protéines sur des billes fonctionnalisées, pour des applications dans le domaine de la préparation d’échantillon.

Mots-clés : Laboratoire sur puce, NIPAM, microfluidique, polymère thermosensible.

Outils

J’ai principalement utilisé LaTeX pour réaliser ce document. Toutes les infographies vectorielles ont été créées avec Inkscape.

Bien que le PDF accepte les recherches en plein texte, j’ai également commencé à convertir le document en wikitexte, afin de rendre tout le contenu disponible librement sur Wikisource. Cependant, ce processus prend du temps et j’ai d’autres priorités pour le moment, donc toute aide est bienvenue.

Licence et réutilisation

J’ai publié le document entier sous licence GFDL, ce qui signifie que vous êtes libre de l’utiliser, le modifier et le redistribuer pour tout usage tant que vous indiquez clairement que j’en suis l’auteur et que vous redistribuez les éventuels travaux dérivés sous la même licence. Vous devez également fournir une copie de la licence.

Lien

• Téléchargez la thèse au format PDF haute qualité (PDF, 130 p., 6,45 Mo)