Agrégation de nanoparticules au contact d'une membrane biologique

Abstract

Cette thèse a pour objectif l’étude de l’organisation de particules colloïdales de faible densité, autour d’une membrane biologique. Les fluctuations thermiques de cette dernière engendrent une floculation des particules près de l’interface. En premier lieu, nous étudions la thermodynamique de l’agrégation colloïdale, qui fait passer les particules d’une phase dispersée (gaz) à une phase condensée (liquide). Cette transition de phase a lieu lorsqu’on change un paramètre physique, comme la température, la pression ou l’environnement de la membrane. Dans un premier temps, nous calculons l’énergie libre, à partir de laquelle nous déterminons toute l’architecture du diagramme de phase température-densité. En second lieu, nous étudions la dynamique Brownienne de particules colloïdales proche d’une membrane attractive. La qualité de base est la densité de particule spatio-temporelle. Cette densité est solution de l’équation de Smoluchowski, que nous résolvons exactement. En particule, nous calculons le temps nécessaire pour que le système atteigne son état d’équilibre final. Aussi, ce temps peut être regardé comme le temps de séjour des particules dans les trous ou vallées de la membrane. Enfin, pour terminer, nous déterminons l’équation générale de la courbure des vésicules tubulaires assez longues. Aussi, nous calculons exactement la force membranaire que ressent la vésicule tubulaire, par la présence des surfaces ou lors d’un écoulement du liquide support.