Thèse Film Adhésif Conçu par Auto-Assemblage à Base de Pha pour des Biopatchs Antimicrobiens H/F Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Institut National Polytechnique de Toulouse École doctorale : SDM - SCIENCES DE LA MATIERE - Toulouse Laboratoire de recherche : LGP - Laboratoire Génie de Production Direction de la thèse : Valérie NASSIET ORCID 0000000215502818 Début de la thèse : 2027-09-01 Date limite de candidature : 2026-11-23T23:59:59 L'objectif du projet PHA-SEAL est de créer un patch dépourvu de lésions cutanées liées aux adhésifs médicaux (MARSI - Medical Adhesive-Related Skin Injuries). Il vise à développer un film continu à base de PHA/copolymère séquencé, capable d'assurer l'ensemble des fonctions essentielles d'un patch sans recourir à des couches internes distinctes, et donc sans interfaces susceptibles de s'affaiblir au cours de son utilisation.
L'auto-assemblage contrôlé et la ségrégation de surface permettront d'obtenir une interface externe, exposée à l'air, présentant des propriétés deprotection et de barrière, un matériau massif cohésif et flexible, ainsi qu'une interface en contact avec la peau offrant une adhésion réversible et une activité antimicrobienne.
Des essais in vitro pertinents d'adhésion, de cytocompatibilité et d'activité antimicrobienne contribueront à la validation du concept. Le projet contribue également, de manière transversale, à une transformation industrielle durable grâce au développement d'architectures polymères biosourcées et biodégradables. Transdermal and biomedical patches normally distribute protection, mechanical integrity and adhesion among several materials. PHA-SEAL instead asks whether one PHA/block-copolymer formulation can self-organise through its thickness to provide three functions in a single continuous film: an outer lidding/barrier interface, a cohesive and flexible bulk, and an adhesive and antimicrobial skin-facing interface. Preliminary 2026 tests demonstrated the feasibility of PHA/block-copolymer films and the influence of formulation on flexibility and crystallisation. O1 - Establish PHA references and synthesise PHA-compatible and PHA-containing block copolymers.
O2 - Control nanoscale self-assembly and preferential block enrichment across one continuous film.
O3 - Relate the same film's organisation to outer-interface barrier performance, bulk cohesion/flexibility and skin-interface adhesion/antimicrobial activity.
O4 - Validate permeability, ageing, biodegradation and relevant in vitro adhesion, cytocompatibility and antimicrobial performance.
Synthesis of PHA-compatible biodegradable block copolymers and true PHA-containing block copolymers by controlled polymerisation and coupling; NMR, SEC and spectroscopy; solution and melt processing of single films; DSC, TGA, DMA/rheology; scattering, microscopy, spectroscopy and surface analysis to resolve self-assembly and through-thickness organisation; O/HO permeability; contact angle and surface energy; tack, 90°/180° peel, shear, cycling and ageing under dry and humid conditions; biodegradation; and relevant in vitro adhesion, cytocompatibility and antimicrobial testing with appropriate facilities/partners.

WORK PACKAGE SCIENTIFIC PURPOSE & DECISION OUTPUT

- WP1 · Build Screen commercial PHA grades and synthesise PHA-compatible and PHA-containing block copolymers; verify composition, molar mass and architecture by NMR, SEC and spectroscopy.
- WP2 · Organise Map crystallinity, phase behaviour, self-assembly and through-thickness block distribution by DSC/TGA, scattering, microscopy, spectroscopy and surface analysis.
- WP3 · Connect Relate one-film organisation to outer-interface barrier properties, bulk mechanics and skin-interface tack, peel, shear, reversible adhesion and antimicrobial activity.
- WP4 · Validate Optimise the single multifunctional film; evaluate O/HO permeability, ageing, biodegradation and relevant in vitro adhesion, cytocompatibility and antimicrobial performance.