Nano & Interfaces

Ce plateau technique permet de rassembler les compétences dans le domaine des monocouches aux interfaces (Balances de Langmuir), ainsi que les techniques dans la caractérisation des nanoparticules et leurs interactions au niveau moléculaire.

Responsables scientifiques :  Dr Andrééa PASC et Pr Ewa ROGLASKA

Balances de Langmuir

Responsable technique : Stéphane PARANT 

Le laboratoire dispose de compétences reconnues dans ce domaine, avec de nombreuses publications et une collaboration avec les constructeurs ( www.biolinscientific.com/ksvnima/testimonials#cnrs-universit-de-lorraine-france )

Nous disposons de plusieurs équipements pour réaliser et caractériser  ces monocouches.

Balances de Langmuir avec sonde de potentiel et tension de surface

Une balance de Langmuir est un instrument de mesure de la tension superficielle qui est utilisé pour étudier les caractéristiques physiques d'une monocouche insoluble, le plus souvent une monocouche lipidique. Cette balance est placée sur un système anti-vibrations et utilisée à l'intérieur d'une enceinte fermée permettant de supprimer tout courant d'air et d'ajuster la température.

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Tension superficielle

Potentiel de surface

Microscopie à angle de Brewster

Le microscope à angle de Brewster (BAM) est un outil pour étudier les monocouches à la surface d'un liquide, tel que les films de Langmuir. Dans cette technique, un laser polarisé se réfléchit à la surface du liquide à l'angle de Brewster, et en se plaçant à cet angle,  le microscope ne reçoit que la lumière renvoyée par la monocouche. 

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PM-IRRAS

La spectroscopie infrarouge de réflexion-absorption à modulation de phase (PM-IRRAS, en anglais : Phase Modulation Infrared Reflection Absorption Spectroscopy) est un type de spectroscopie infrarouge permettant l'analyse de substances présentes en très petite quantité, souvent sous forme d'une monocouche, à l'interface air-solide ou air-liquide tout en filtrant les signaux parasites dus au support et aux gaz dans l'enceinte de détection.

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Caractérisation des nanoparticules

Nanoparticle Tracking Analysis : NanoSight (Malvern)

L'analyse du suivi individuel de particules (Nanoparticle Tracking Analysis, NTA) exploite les propriétés de la lumière diffusée et du mouvement Brownien pour calculer la distribution de taille des particules en suspension dans un liquide.

 

Un faisceau laser traverse la chambre d'échantillon et les particules en suspension présentes sur la trajectoire de ce faisceau diffusent la lumière de telle sorte qu'elles peuvent être facilement visualisées avec un microscope , équipé d'une caméra. La caméra enregistre un fichier vidéo des particules soumises au mouvement Brownien. Le logiciel repère de nombreuses particules individuellement et en calcule le diamètre hydrodynamique à l'aide de l'équation de Stokes-Einstein. Cet instrument permet des mesures de taille, de concentration et d'agrégation de particules. Un mode fluorescence donne accès à des résultats spécifiques pour les particules marquées.

Diffusion dynamique de la lumière (DLS)

Les applications habituelles de la diffusion dynamique de lumière sont la caractérisation des particules, émulsions ou molécules qui sont dispersées ou dissoutes dans un liquide. Le mouvement brownien des particules ou molécules en suspension engendre la diffusion de la lumière laser à différentes intensités. L'analyse de ces fluctuations d'intensité permet d'obtenir la vitesse du mouvement brownien et, partant, la taille des particules à l'aide de la relation de Stokes-Einstein.

Le potentiel zêta est la mesure de l'intensité de la répulsion / attraction électrostatique ou électrique entre particules. C'est l'un des paramètres fondamentaux connus pour affecter la stabilité. La mesure apporte une vision détaillée des causes de dispersion, d'agrégation ou de floculation et peut être appliquée pour améliorer la formulation de dispersions, d'émulsions ou de suspensions.

Spectromètre par corrélation de photon ZETASIZER 3000 HSa (MALVERN)

Microcalorimètre : MicroCal iTC200 - Malvern

Responsable technique : Tioga Gulon 

Microcalorimètre à titration isotherme pour l’étude des intéractions moléculaires (cellule de 200 µL + seringue de 40 µL)

La titration calorimétrique isotherme est utilisé pour mesurer des interactions entre biomolécules. La méthodologie permet une détermination de l'affinité de liaison, de la stœchiométrie, et de l'entropie et de l'enthalpie de la réaction de liaison en solution, sans avoir à recourir à un marquage. Lors de la liaison, de la chaleur est absorbée ou libérée, et ceci est mesuré grâce à un calorimètre sensible durant une titration progressive du ligand dans la cellule d'échantillon contenant la biomolécule étudiée.