Thèse Développement de Particules et de Matériaux Innovants à Base de Polypeptoïdes par Réactions Multicomposants d'Ugi pour des Applications Antibactériennes H/F Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris-Est Créteil École doctorale : SIE - Sciences, Ingénierie et Environnement Laboratoire de recherche : ICMPE - Institut de Chimie et des Matériaux Paris Est Direction de la thèse : Benoit COUTURAUD ORCID 000200023110086X Début de la thèse : 2026-11-01 Date limite de candidature : 2026-11-23T23:59:59 Les infections bactériennes persistantes, notamment liées aux biofilms, représentent un défi majeur en raison de l'augmentation des résistances aux antibiotiques et des limites des matériaux antimicrobiens actuels (biocompatibilité, stabilité, efficacité). Ce projet de thèse vise à développer de nouveaux matériaux antibactériens innovants basés sur des polypeptoïdes, polymères synthétiques biomimétiques des peptides naturels, offrant une grande stabilité chimique et une forte modularité.

Le projet repose sur deux axes principaux. Le premier axe vise la synthèse de nanoparticules de polypeptoïdes antimicrobiens via des stratégies de polymérisation innovantes. Des polypeptoïdes hydrophiles seront d'abord obtenus par réaction multicomposants d'Ugi (Ugi 4-CR), permettant l'assemblage en une étape d'amines, d'aldéhydes, d'isocyanides et d'acides carboxyliques. Des monomères dérivés d'acides aminés (lysine, ornithine, carnosine) seront utilisés afin de générer des structures fonctionnelles. Ces chaînes seront ensuite utilisées comme macroamorces pour des procédés de polymérisation induite par auto-assemblage (PISA) via RAFT ou ATRP, en utilisant des monomères modèles tels que le méthacrylate de 2-hydroxypropyle. Une nouvelle approche, dite McPISA (Multicomponent PISA), sera développée afin de générer des nanoparticules constituées uniquement de polypeptoïdes homopolymères. La formation des particules et la cinétique de polymérisation seront étudiées par DLS, SEC, microscopie électronique (TEM) et diffusion des rayons X.

Le second axe porte sur la conception d'hydrogels. Ces matériaux combinent activité antibactérienne, biodégradabilité et biocompatibilité. Ces hydrogels permettront également l'encapsulation de molécules biocides pour des applications en cicatrisation, bioadhésifs et délivrance de médicaments.

Les résultats attendus incluent : (i) une bibliothèque de polypeptoïdes fonctionnels, (ii) des nanoparticules antimicrobiennes contrôlées, et (iii) des hydrogels polypeptoïde.

Des séjours de recherche sont prévus au RCSI (Dublin) et à l'Université de Vigo. Les infections bactériennes persistantes, notamment associées aux biofilms, sont de plus en plus difficiles à traiter en raison de l'augmentation des résistances aux antimicrobiens et des limites des matériaux actuels.
Il existe un besoin fort de nouvelles plateformes antibactériennes combinant efficacité, stabilité et biocompatibilité.
Les polypeptoïdes, polymères synthétiques biomimétiques des peptides, constituent une alternative prometteuse grâce à leur structure modulable et leur résistance à la dégradation enzymatique.
Leur intégration dans des nanoparticules et des hydrogels permet de concevoir des matériaux antibactériens multifonctionnels.
Ce projet explore des stratégies innovantes de polymérisation et d'auto-assemblage pour développer des systèmes antimicrobiens de nouvelle génération.