Auto-assemblage de nanocylindres de Janus supramoléculaires à des fins thérapeutiques

Cette thèse s'inscrit dans le cadre d'un projet ANR collaboratif « JAROD » qui visait à utiliser des nanocylindres Janus (JNR) pour capturer la forme soluble de peptides amyloïdes, empêcher leur agrégation en agrégats toxiques et les transporter vers le foie pour destruction. Alors que plusieurs exemples de JNR ont été rapportés dans la littérature, notre équipe a montré la première stratégie permettant la formation de JNR sans s'appuyer sur l'incompatibilité des bras polymères, mais sur l'auto-assemblage en solution de deux polymères fonctionnalisés par des liaisons hydrogène autocollantes non symétriques et complémentaires. Ma thèse visait à contrôler les dimensions (longueur et diamètre) des JNR, formés par auto-assemblage supramoléculaire de blocs de construction polymères en solution, en jouant sur le processus d'assemblage ou la structure chimique des blocs de construction. Les JNR obtenus sont hors d'équilibre thermodynamique. Leur formation nécessite la dissolution des précurseurs dans un solvant compétiteur de liaisons hydrogènes puis l'ajout d'eau, ce qui conduit à des structures dépendantes du procédé (débit d'ajout, température, concentration, sonication) et offre un moyen cinétique pratique de contrôler leurs caractéristiques (longueur, diamètre, quantité). Nos résultats révèlent que la modification des paramètres du procédé sur deux systèmes, à savoir PDMAc/PDMAc (PDMAc : poly diméthyl acrylamide) et PDMAc/PHEA (PHEA : poly 2- hydroxyéthylacrylate), a un impact sur les assemblages. L'abaissement de la concentration initiale en polymère diminue le nombre de nanocylindres formés et, dans certains cas, réduit leur longueur (système PDMAc/PHEA). L'utilisation d'ultrasons a cassé les nanocylindres en quelques secondes dans le cas du système PDMAc/PHEA, tandis qu'une agrégation latérale des nanocylindres a été observée avec le système PDMAc/PDMAc. L'augmentation de la température au cours du processus d'élaboration conduit soit à l'agrégation des nanocylindres (système PDMAc/PDMAc), soit à une réduction de la quantité de nanocylindres formés et déclenche la formation de sphères. Le débit d'ajout d'eau n'a pas influencé les caractéristiques des JNR. Les différences de comportement observées entre les deux systèmes peuvent être en partie attribuées au degré de polymérisation (DPn) mais peuvent également être influencées par la nature chimique des bras. L'influence de la longueur des bras a été étudiée là où le processus d'assemblage est bien maîtrisé en utilisant 48- PDMAcx/84-PHEAy. Il a été possible d'incorporer des DPn longs, ce qui a entraîné une augmentation du diamètre des JNR, à condition que la quantité de DPn longs soit minimale, d'un côté, et que les bras ne soient pas excessivement longs. Si l'encombrement stérique est trop important, la force des liaisons H n'est pas suffisante pour surmonter l'encombrement stérique, empêchant un assemblage efficace.