Post-doctorant (H/F) : Nouveaux adhésifs bioinspirés

Nouveaux adhésifs inspirés de la nature : de l'auto-assemblage des protéines à leurs performances d'adhésion
Mots-clés : biomimétisme, auto-assemblage de protéines, adhésion, surfaces, biomatériaux.
Contexte. Dans notre vie quotidienne, les adhésifs synthétiques sont des produits pétrochimiques, qui peuvent être toxiques pour l'organisme et/ou présenter une efficacité limitée dans des conditions humides, ce qui constitue un inconvénient majeur pour les biomatériaux.
Dans ce projet, nous visons à tester des bioadhésifs dans l'air et/ou dans des conditions humides, inspirés de colles naturelles de certains arthropodes.
Cette approche, exploitant des imitations simplifiées de bioadhésifs, permettra d’affiner notre compréhension des systèmes biologiques dont ils sont dérivés et pourrait trouver des applications en médecine ou autres biotechnologies, ou encore dans l'industrie comme substituts biosourcés.

Les protéines adhésives de certains arthropodes ont été identifiées et produites par nos partenaires de l'équipe IMBM du "Laboratoire du Génie Physique et des Matériaux" (LMGP, UMR 5628) de l'Institut de Technologie de Grenoble (http://www.lmgp.grenoble-inp.fr/), et l'Equipe de Recherche sur les Relations Matrice Extracellulaire-Cellules (ERRMECE, EA1391) de l'Université de Cergy Paris (https://errmece.cyu.fr/).
Pour ces animaux, le mécanisme d'adhésion semble être lié à des séquences spécifiques d'acides aminés qui impliquent l'auto-assemblage des protéines sur la surface. Certaines bases moléculaires de ce processus ont été isolées, mais les mécanismes d'adhésion restent à explorer.
En utilisant une méthode de génie génétique pour produire des modèles protéiques inspirés des protéines adhésives naturelles, le but de ce projet est de mettre en place une méthode de caractérisation de l'adhésion pour comprendre le lien entre le processus d'auto-assemblage des protéines et leurs performances d'adhésion.

Missions : quantification des propriétés adhésives des joints fabriqués à partir des protéines produites. Cela implique de concevoir un test qui nécessite de faibles quantités de colles biomimétiques. Dans un premier temps, une colle biomédicale commerciale sera utilisée pour mettre en place la méthodologie : une variété de surfaces et plusieurs configurations de mesure seront testées. Les plus prometteuses devraient être la géométrie conventionnelle du joint à recouvrement ou le test-tack. Les tests d'adhésion seront réalisés dans des conditions environnementales contrôlées (milieux aqueux) et dans l'air, car l'adhésion devrait être influencée à la fois par la concentration en protéines et les conditions de gonflement (pH et force ionique). Une cellule environnementale spécifique sera conçue pour mesurer l'adhésion dans des conditions contrôlées (pH et force ionique).