Visualisation de la conformation de polyélectrolytes à l’interface solide-liquide par microscopie à force atomique
Institution:
Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
In this thesis, we study the behaviour of two polyelectrolytes : DNA and polystyrene sulfonate (PSS) at the solid-liquid interface by Atomic Force Microscopy (AFM). We simultaneously watch two different chain topologies : linear and ring. We observe that the conformation of PSS chains depends on the surface which they adsorb on. On mica and upon addition of Mg2+, the chains lie flat on the surface. The statistical analysis of the chains show that the conformation is compatible with 2D-thermodynamic equilibrium with the persistence length : lp = 12nm. On cationic lipid bilayers, the chains are more extended (lp = 34nm) and tend to form highly ordered monolayers. Moreover, we observe on partially sulfonated cycles (f=0. 6), dynamic “pearl-necklace” structures in agreement with the theoretical model for hydrophobic polyelectrolytes.
Abstract FR:
Dans cette thèse, nous étudions par Microscopie à Force Atomique (AFM) le comportement à l’interface solide-liquide de deux polyélectrolytes : l’ADN et le polystyrène sulfonate (PSS). On s’intéresse parallèlement à deux topologies de chaînes : linéaire et cyclique. En particulier, nous observons que la conformation des chaînes de PSS dépend de la surface sur laquelle elles s’adsorbent. Sur le mica et en présence d’ions Mg2+ les chaînes s’étendent à plat sur la surface. L’analyse statistique des chaînes montre que la conformation est compatible avec l’équilibre thermodynamique à 2D avec la longueur de persistance : lp = 12nm. Sur des bicouches lipidiques cationiques, les chaînes ont une conformation plus étendue (lp = 34nm) et tendent à former des monocouches fortement ordonnées. Par ailleurs, nous observons sur les cycles partiellement sulfonés (f=0. 6) des structures dynamiques en « collier de perles » en accord avec le modèle théorique du polyélectrolyte hydrophobe.