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Soutenance de thèse de Marvine SOUMBO

par Isabelle Clarysse - publié le

Marvine SOUMBO soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés :

"Adsorption des protéines sur les surfaces de couches minces de silice seules ou additivées de nanoparticules d’argent : impact sur les forces d’adhésion de Candida albicans" ;

La soutenance se déroulera mardi 10 décembre 2019 à 14h, site UPS, 118, route de Narbonnel, en salle des Colloques.

Jury :
Mme Marie-Noëlle BELLON-FONTAINE, Professeure à l’AgroParisTech (rapporteure)
M. Gaétan LAROCHE, Professeur à l’Université Laval, Québec (rapporteur)
Mme Nathalie TARRAT, Chargée de Recherche au CNRS (examinatrice)
M. Philippe TEULET, Professeur à l’Université Paul Sabatier (examinateur)
M. David RUCH, Directeur de Recherche au LIST, Luxembourg (examinateur)
Mme Lamia DREIBINE, Expert LIEBHERR-AEROSPACE (invitée)
Mme Christine ROQUES-CESCHIN, Professeure à l’Université Paul Sabatier (Directrice de thèse)
Mme Kremena MAKASHEVA, Directrice de Recherche au CNRS (Directrice de thèse)

Résumé :
Dans de nombreux secteurs, l’adhésion microbienne sur les surfaces est la source de multiples impacts négatifs. Cette étape est considérée comme préliminaire au développement de biofilm et peut être influencée par la présence d’un film conditionnant engendré par l’adsorption des protéines sur la surface. Ainsi, les stratégies visant une intervention au moment de la phase initiale d’adhésion représentent une approche appropriée pour prévenir la bio-contamination des surfaces et nécessitent une compréhension à l’échelle moléculaire. Dans ce contexte, les matériaux nanocomposites à base de nanoparticules d’argents (AgNPs) et de silice (SiO2) apparaissent comme des outils pertinents. Ce travail de thèse porte sur l’utilisation de substrats nanocomposites possédant une monocouche d’AgNPs exposées à leurs surfaces ou enterrées dans une matrice de SiO2plasma à une distance contrôlée de quelques nanomètres de la surface afin d’explorer, d’une part l’adhésion de protéines modèles (Sérum Albumine Bovine, DsRed et Fibronectine) et leur changement conformationnels et d’autre part, la cinétique de détachement de la levure Candida albicans dans les différentes conditions. Les AgNPs sont bien connues pour leurs activités antimicrobiennes et présentent de plus, des propriétés optiques permettant de détecter des signatures moléculaires à leurs proximités. Suite à l’application de la spectroscopie Raman exaltée de surface en utilisant les couches nanocomposites à base d’AgNPs, la détection de trois conformations de la DsRed (protéine fluorescente rouge) adsorbée et déshydratée sur les substrats plasmoniques a été possible. Les résultats obtenus montrent que les changements conformationnels des protéines avec une forte cohérence interne sont réversibles. En parallèle, nous avons évalué la dynamique d’organisation et le comportement de la SAB, de la Fn et de la DsRed en contact avec des couches minces de silice ou additivées d’AgNPs. Les mesures des angles de contact des gouttelettes de différentes concentrations protéiques ont montré une interaction hydrophile croissante avec la SiO2th. L’hydrophobicité de surface est modifiée pour les substrats nanocomposites. L’épaisseur et les propriétés optiques des couches protéiques adsorbées ont été évaluées par ellipsométrie spectroscopique. En fonction de la concentration de protéines dans solution les résultats montrent l’évolution d’une monocouche protéique non continue et non dense vers une monocouche plus compacte et plus complexe pour des concentrations élevées. Les images obtenues par microscopie en champs proche ont révélé une organisation protéique sous la forme d’un réseau de type « dentelle » avec la SAB, des structures de type « tiges » avec la DsRed et de type « ramifications » pour la Fn. Les informations obtenues par spectroscopie infrarouge suggèrent une conservation de la structure secondaire des protéines. Enfin, l’influence des AgNPs sur l’adhésion de C. albicans a été quantifiée in vitro en utilisant une méthode hydrodynamique permettant l’application de très faibles contraintes de cisaillement. Une adhésion marquée et maintenue en présence des AgNPs exposées à la surface a été observée. L’interaction avec des AgNPs enterrées à quelques nanomètres de la surface conduit à une forte diminution de l’adhésion de C. albicans. La présence d’une couche mince de SAB ou de Fn sur les différents nanocomposites se traduit par des modifications drastiques, avec une augmentation de l’adhésion dans le cas de la Fn et une diminution dans le cas de la SAB. Le travail réalisé démontre l’influence du conditionnement des surfaces sur leurs propriétés physico-chimiques, ainsi que sur leur évolution au cours de la déshydratation, et leur capacité à être colonisées par des microorganismes.

Mots-clés : DsRed, protéines, Couche mince de SiO2,NPAg, procédé plasma, SAB