Sunita Chatkaew

Soutenance de thèse
IRPHE, Marseille

Jury :

Mme D. Barthès-Biesel Rapporteur

Mr B. Fourcade Rapporteur

Mr F. Homblé

Mr M. Léonetti Directeur de thèse

Mme S. Lorthois

Mr A. Pocheau

Cette thèse est une étude interdisciplinaire du couplage entre transport et mécanique de systèmes membranaires biomimétiques. La forme et les fluctuations de vésicules sont gouvernées à l'équilibre par la gravité, la force d'interaction entre la membrane et le substrat (adhésion) et les fluctuations thermiques de la membrane (force d'Helfrich). Une première partie concerne la dynamique de deadhésion d'une vésicule placée au point de stagnation d'un écoulement hydrodynamique. Cette configuration permet de s'affranchir du "rolling". L'apparition d'un "lag time " pendant le décollement afin d'augmenter l'épaisseur du film liquide entre le substrat et la vésicule a été observé pour des vésicules gonflées et peu dégonflées. Après cette phase, le rayon de l'aire de contact diminue vers zéro en un temps fini suivant une loi de puissance 1/2. Lorsque les fluctuations thermiques sont importantes, des tubes lipidiques puis des perles apparaissent pendant l'aspiration. Dans une seconde partie, la contribution de l'activité électrique à la mécanique membranaire est étudiée. Pour cela, le problème est réduit à celui d'une membrane perméable à un ion et donc soumise à la différence de potentiel de Nernst. Par un schéma de linéarisation et un développement aux grands rayons de courbure, nous montrons que le module élastique de courbure est augmenté tandis qu'une courbure spontanée apparaît. La gamme de tailles s'étend de quelques dizaines de microns à moins d'un micron, une échelle pertinente pour les systèmes biomimétiques. Finalement, dans une troisième partie, le transport de l'ADN à travers le nanopore biologique (VDAC) est étudié. Sa fonction et ses caractéristiques dans l'état ouvert et de sous-conductance sont déterminées par la technique d'électrophysiologie sur canal unique. Sous forme de plasmide, l'ADN affecte le comportement du VDAC mais ne traverse pas. Cependant, l'interaction entre le VDAC et l'ADN linéaire conduit à un état de courant nul, caractéristique du passage de l'ADN. La thèse s'organise ainsi : membrane lipidique sous contraintes, transport et mécanique membranaire, transport d'ADN.