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27 oct 2017

Soutenance de thèse. © Inra

Soutenance de Chloé Amine (BIA)

Soutenance de thèse sur : "Millifluidique à gouttes : un outil pour le criblage des interactions entre biopolymères". Thèse de doctorat de l'Université de Nantes.

Mis à jour le 06/10/2017
Publié le 05/09/2017
Mots-clés :

Chloé AMINE

Doctorante à l'unité de recherche BIA

Date de soutenance : 27 octobre à 10h à Oniris (amphi Rose) à nantes.

Titre : "Millifluidique à gouttes : un outil pour le criblage des interactions entre biopolymères"

Jury

  • Gabrielle POTOCKI-VERONESE, Directrice de recherche, INSA, Toulouse Pascal  - Rapporteur
  • PANIZZA, Professeur, UFR SPM, Université de Rennes - Rapporteur
  • Ghozlene MEKHLOUFI, Maître de conférences, CNRS, Institut Galien Paris Sud  - Examinateur
  • Saïd BOUHALLAB, Directeur de recherche, INRA STLO, Rennes - Examinateur
  • Denis PONCELET, Professeur, GEPEA Oniris, Nantes- Examinateur
  • Denis RENARD, Directeur de recherche, INRA BIA, Nantes - Directeur de Thèse
  • Adeline BOIRE, Chargée de recherche, INRA BIA, Nantes - Membre invité
  • Mélanie MARQUIS, Ingénieur d’étude, INRA BIA, Nantes - Membre invité

Résumé :

Les séparations de phase liquide-liquide entre biololymères dépendent largement des conditions physico-chimiques du milieu. La coacervation complexe, cas spécifique de séparation de phase liquide-liquide, résulte d’interactions attractives entre deux biopolymères de charges opposées. L’identification des conditions spécifiques d’interactions, qui passe par l’établissement d’un diagramme de phase, est un prérequis indispensable pour aller vers une meilleure compréhension de la séparation de phase et le développement de nouvelles applications tirant profit de ce processus. Cette étape, fastidieuse, requiert toutefois une quantité de matières premières importante, pas toujours disponible et parfois onéreuse. Pour pallier à ces inconvénients, un outil miniaturisé, basé sur l’utilisation de la millifluidique à gouttes, a été développé au cours de ce travail de thèse. L’efficacité de cette approche a été validée à travers l’utilisation d’un couple de protéine et de polysaccharide connu pour être sujet au phénomène de coacervation complexe : le couple β-lactoglobuline/Gomme Arabique. Ce dispositif millifluidique a ensuite été intégré, dans une approche multi-technique, à l’étude d’un nouveau couple de protéine et de polysaccharide, le couple Napine/Pectine. Le dispositif proposé, basé sur des procédés de fabrication simples et adaptables à tout laboratoire, se positionne comme une alternative efficace aux approches conventionnelles utilisées pour le criblage des interactions. Il permet de réaliser une cartographie rapide et peu consommatrice de matières premières d’un système donné pour aller ensuite vers une meilleure compréhension des mécanismes de séparation de phase.

Mots clés
Protéine, Polysaccharide, Séparation de phase liquide-liquide, Coacervation complexe, Millifluidique à gouttes

Abstract

Droplets based millifluidic for the screening of biopolymers interactions

Liquid-liquid phase separation of aqueous biopolymers mixtures has been shown to strongly depend on various physico-chemical parameters. One sub-type of liquid- liquid phase separation is known as complex coacervation and is primarily driven by attractive electrostatic interactions among two oppositely charged biopolymers. Understanding and characterizing specific conditions and factors leading to phase separated systems is an essential preliminary step in the further development of high values products that take advantage of such phenomenon. However, these screening studies, usually performed in bulk, are highly time consuming and require large quantities of raw materials not always available and sometimes expensive. The aim of this work was to develop a low material consuming droplets-based millifluidic device for the rapid screening of biopolymers interactions. The efficiency of the millifluidic device was demonstrated using a well-known case study of complex coacervation made of a protein-polysaccharide mixture, the β- lactoglobulin/Gum Arabic mixture. This millifluidic device was then integrated in a multi-technics approach to study a second protein-polysaccharide mixture made of Napin and Pectin. The proposed millifluidic device is easy to implement and is therefore accessible to many laboratories. It provides a low material consuming approach for rapid screening of biopolymers interactions, which is a prerequisite in the study of phase separation mechanisms.

Key Words
Protein, Polysaccharide, Liquid-liquid phase separation, Complex coacervation, Droplets based millifluidic

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Pays de la Loire