Le papier bioactif est obtenu par la modification de substrat du papier avec des biomolécules et des réactifs. Ce type de papier est utilisé dans le développement de nouveaux biocapteurs qui sont portables, jetables et économiques visant à capturer, détecter et dans certains cas, désactiver les agents pathogènes. Généralement les papiers bioactifs sont fabriqués par l’incorporation de biomolécules telles que les enzymes et les anticorps sur la surface du papier. L’immobilisation de ces biomolécules sur les surfaces solides est largement utilisée pour différentes applications de diagnostic comme dans immunocapteurs et immunoessais mais en raison de la nature sensible des enzymes, leur intégration au papier à grande échelle a rencontré plusieurs difficultés surtout dans les conditions industrielles. Pendant ce temps, les microcapsules sont une plate-forme intéressante pour l’immobilisation des enzymes et aussi assez efficace pour permettre à la fonctionnalisation du papier à grande échelle car le papier peut être facilement recouvert avec une couche de telles microcapsules. Dans cette étude, nous avons développé une plate-forme générique utilisant des microcapsules à base d’alginate qui peuvent être appliquées aux procédés usuels de production de papier bioactif et antibactérien avec la capacité de capturer des pathogènes à sa surface et de les désactiver grâce à la production d’un réactif anti-pathogène. La conception de cette plate-forme antibactérienne est basée sur la production constante de peroxyde d’hydrogène en tant qu’agent antibactérien à l’intérieur des microcapsules d’alginate. Cette production de peroxyde d’hydrogène est obtenue par oxydation du glucose catalysée par la glucose oxydase encapsulée à l’intérieur des billes d’alginate. Les différentes étapes de cette étude comprennent le piégeage de la glucose oxydase à l’intérieur des microcapsules d’alginate, l’activation et le renforcement de la surface des microcapsules par ajout d’une couche supplémentaire de chitosan, la vérification de la possibilité d’immobilisation des anticorps (immunoglobulines G humaine comme une modèle d’anticorps) sur la surface des microcapsules et enfin, l’évaluation des propriétés antibactériennes de cette plate-forme vis-à-vis l’Escherichia coli K-12 (E. coli K-12) en tant qu’un représentant des agents pathogènes. Après avoir effectué chaque étape, certaines mesures et observations ont été faites en utilisant diverses méthodes et techniques analytiques telles que la méthode de Bradford pour dosage des protéines, l’électroanalyse d’oxygène, la microscopie optique et confocale à balayage laser (CLSM), la spectrométrie de masse avec désorption laser assistée par matrice- temps de vol (MALDI-TOF-MS), etc. Les essais appropriés ont été effectués pour valider la réussite de modification des microcapsules et pour confirmer à ce fait que la glucose oxydase est toujours active après chaque étape de modification. L’activité enzymatique spécifique de la glucose oxydase après l’encapsulation a été évaluée à 120±30 U/g. Aussi, des efforts ont été faits pour immobiliser la glucose oxydase sur des nanoparticules d’or avec deux tailles différentes de diamètre (10,9 nm et 50 nm) afin d’améliorer l’activité enzymatique et augmenter l’efficacité d’encapsulation. Les résultats obtenus lors de cette étude démontrent les modifications réussies sur les microcapsules d’alginate et aussi une réponse favorable de cette plate-forme antibactérienne concernant la désactivation de E. coli K-12. La concentration efficace de l’activité enzymatique afin de désactivation de cet agent pathogénique modèle a été déterminée à 1.3×10-2 U/ml pour une concentration de 6.7×108 cellules/ml de bactéries. D’autres études sont nécessaires pour évaluer l’efficacité de l’anticorps immobilisé dans la désactivation des agents pathogènes et également intégrer la plate-forme sur le papier et valider l’efficacité du système une fois qu’il est déposé sur papier. / Bioactive paper is obtained through the modification of paper substrate with biomolecules and reagents. It is used in the development of novel biosensors that are portable, disposable and inexpensive, aimed at capturing, detecting and in some cases deactivating pathogens. Generally bioactive papers are made by incorporating biomolecules such as enzymes and/or antibodies on to paper. The immobilization of such biomolecules on solid surfaces is widely used for different diagnostic applications such as in immunosensors and immunoassays but due to the sensitive nature of enzymes, their large scale incorporation into paper has faced several difficulties especially under industrial papermaking conditions. The functionalization of paper at large scale is possible because paper can be easily coated with a layer of microcapsules, which have proven to be an efficient immobilization platform for enzymes and to allow. In this study, we developed a generic alginate-based platform incorporating microcapsules that can be applied to current paper production processes to prepare antibacterial bioactive paper with the ability to capture pathogens on its surface and to deactivate them by producing an anti-pathogenic agent. The design of the antibacterial platform is based on constant production of hydrogen peroxide as the antibacterial agent inside the alginate microcapsules. Hydrogen peroxide production is achieved through oxidation of glucose, catalyzed by the enzyme glucose oxidase encapsulated inside the alginate beads. The different steps of development included the entrapment of glucose oxidase inside alginate microcapsules, the reinforcement and surface activation of microcapsules by adding an additional layer of chitosan, investigating the possibility of immobilization of antibodies (human immunoglobulin G as a model antibody) on the surface of microcapsules and, finally, verifying the antibacterial properties of the system against Escherichia coli K-12 (E. coli K-12) as a representative pathogen. During development, certain measurements and observations were made using various analytical methods and techniques such as Bradford protein assay, oxygen electroanalysis, optical and confocal laser canning microscopy (CLSM), matrix assisted laser desorption/ionization- time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF-MS), etc. Appropriate tests were performed to validate the successful modification of microcapsules and to ensure that glucose oxidase is still active after each modification. It was found that the encapsulated glucose oxidase maintained the specific enzymatic activity of 120±30 U/g. Subsequent efforts were made to immobilize glucose oxidase on gold NPs of two different diameters (10.9 nm and 50 nm) to enhance the enzymatic activity and increase the encapsulation efficiency. The results obtained during this study demonstrate successful modifications on alginate microcapsules and also a successful response of such antibacterial platform regarding deactivation of the pathogen representative, E. coli K-12. The threshold for the enzymatic activity was found to be 1.3×10-2 U/ml for E. coli K-12 growth inhibition of 6.7×108 cells/ml. Further studies are needed to assess the efficiency of immobilized antibody in the capture of pathogens and also to incorporate the platform onto paper and to validate the efficiency of the system once it is coated on paper.

En France, les infections associées aux soins concernent environ un patient hospitalisé sur vingt. Les pathogènes en cause se transmettent d’unepersonne à l’autre par contact direct entre les personnes mais aussi par les surfaces de contact sur lesquelles certains microorganismes peuventpersister jusqu’à plusieurs mois. Le cuivre étant un puissant antimicrobien naturel, des éléments en alliages de cuivre ont été conçu. Ce travailde thèse vise à étudier la capacité de ces éléments à réduire les contaminations bactériennes lors d’une utilisation prolongée en établissementsde santé. Pour cela, cinq EHPAD et une MARPA (Marne, France) ont été équipées à 50% de poignées de portes et rampes de maintien en alliagesde cuivre. Plus de 1300 prélèvements bactériologiques ont été effectués sur la surface des éléments en établissements entre 1,5 et 3,5 ans aprèsleur installation. Les bactéries récoltées ont été cultivées sur différents milieux gélosés et les unités formant colonie ont pu être dénombrées. Ledénombrement a révélé que les niveaux de contamination sont significativement plus faibles sur les poignées et rampes en cuivre que sur leséléments standards. L’identification des souches bactériennes récoltées a ensuite été effectuée par spectrométrie de masse MALDI-TOF. Cetteanalyse a montré que les genres prédominants sur les surfaces de contact sont Staphylococcus et Micrococcus, et que les genres Staphylococcus,Streptococcus et Roseomonas sont significativement moins fréquents sur les éléments en cuivre. L’espèce pathogène. S. aureus a été observémoins fréquemment sur les éléments en cuivre que sur les éléments standard. Les éléments en alliage de cuivre sont donc efficaces pour éviterdes contaminations bactériennes de surfaces en milieux de santé. De plus, les propriétés antibactériennes des éléments en alliages de cuivresont conservées plusieurs années après leur mise en service, soulignant l’intérêt de leur utilisation en milieu de santé. / In France, healthcare-associated infections concern one on twenty patients during hospitalization. Pathogenic microorganisms spread from oneperson to another by direct contact between people, but also through touch surfaces where the can persist up to several months. Copper is anatural and powerful antimicrobial metal. Thus, copper alloyed elements and surfaces have been designed and manufactured. This thesis workaims to investigate on the ability of copper elements to reduce bacterial contaminations during an extended period of use in healthcare facilities.Five long-term care facilities were 50% outfitted with copper alloyed door handles and handrails. Over 1300 samplings were performed between1.5 and 3.5 years after copper elements installation. Sampled bacteria were cultivated on a range of agar plates and colony forming units werecounted. It revealed that contamination levels were lower on copper door handles and handrails than on controls. Identifications of sampledbacterial strains were then performed by MALDI-TOF mass spectrometry. This analysis showed that Staphylococcus and Micrococcus largelyprevailed on touch surfaces and that Staphylococcus, Streptococcus and Roseomonas are significantly less frequent on copper elements surfaces.Pathogenic species S. aureus was less frequently observed on copper elements than on controls. This study suggests that copper alloyedelements are effective to limit bacterial contaminations of surfaces in healthcare facilities. Moreover, these elements still display significativeantibacterial properties after several years of use. Thus, copper alloyed elements represent a very promising solution to control bacterialcontamination of touch surfaces in healthcare facilities.

Face à l'émergence de bactéries multi-résistantes aux antibiotiques, il est nécessaire de trouver de nouvelles molécules, actives contre les bactéries, ou qui inhibent leurs mécanismes de résistance et restaurent ainsi l'activité des antibiotiques existants. Dans ce contexte, nous avons mis en place un système de criblage robotisé à moyen débit permettant d'étudier l'activité de molécules sur des bactéries en milieu liquide. Les composés testés sont des molécules synthétiques, provenant de la Chimiothèque nationale du CNRS, et des extraits naturels de plantes. La collection de bactéries utilisée se compose de souches sensibles et de nombreuses souches résistantes. Dans le cadre de cette étude, nous nous sommes intéressés à la résistance par mécanisme d'efflux actif. Nous avons étudié en particulier deux systèmes d'efflux chez Staphylococcus aureus: la pompe NorA, qui confère une résistance multiple aux antibiotiques, dont les fluoroquinolones, et la pompe Msr(A), qui est spécifique des macrolides. Un premier criblage sur les souches sensibles (Escherichia coli et S. aureus) permet de détecter des molécules ayant une activité antibactérienne. Pour celles-ci, une étude plus approfondie est menée. Les molécules dépourvues d'activité antibactérienne sont ensuite testées sur les deux souches de S. aureus résistantes par efflux, pour déceler une potentielle activité d'inhibiteur de pompe. Cette activité est alors confirmée par des expériences d'accumulation de l'antibiotique. Au cours de cette étude, une nouvelle série de molécules présentant une bonne activité antibactérienne vis-à-vis des deux souches sensibles a été mise en évidence. Des résultats préliminaires indiquent que ces molécules inhibent la synthèse des protéines. Le criblage réalisé vis-à-vis de la pompe d'efflux NorA a mis en évidence trois familles de molécules actives, dont on a vérifié qu'elles permettent de restaurer l'activité de plusieurs antibiotiques efflués par la pompe. Un criblage similaire réalisé sur la protéine Msr(A) a révélé quelques touches qui montrent une synergie avec l'antibiotique efflué; leur activité sur l'accumulation de l'antibiotique doit être vérifiée. Par ailleurs, un modèle tridimensionnel de la protéine Msr(A) a été établi, par homologie avec les pompes cristallisées de la même famille (protéines à ATP-Binding Cassette). Ce modèle est en cours de validation.

Cette thèse a pour objectif l'élaboration de nanoparticules hybrides à base de silice par microémulsion inverse. Les nanoparticules de silice constituent une matrice de base permettant de confiner et de protéger des molécules organiques et/ou des nanoparticules métalliques. L'incorporation combinée de différentes entités dans la silice ouvre ainsi de larges perspectives de par l'introduction de nouvelles propriétés liées à la structure hybride. Afin d'élaborer de tels objets, nous avons utilisé des micelles inverses à base d'eau, de Triton X-100, d'hexanol et de cyclohexane comme milieu réactionnel. L'influence des conditions opératoires sur le contrôle de la taille des micelles inverses a d'abord été étudiée. Ces micelles inverses ont ensuite été mises à profit comme nanoréacteurs pour la synthèse de nanoparticules de silice par procédé sol-gel en utilisant les précurseurs alkoxysilanes adéquats. Nous avons regardé dans quelle mesure il était possible de contrôler la taille des nanoparticules de silice en fonction du pourcentage d'eau par rapport au tensioactif. Il a ainsi été possible d'accéder de façon reproductible à des nanoparticules avec de tailles variables, de 30 nm à 200 nm. Nous avons ensuite regardé qu'il était possible d'encapsuler au sein de cette matrice nanométrique des fluorophores et des nanoparticules d'or et d'argent de façon contrôlée. En vue d'assurer une bonne stabilisation colloïdale en solution, ces nanoparticules hybrides ont été fonctionnalisées d'une part par ajout d'un silane fonctionnel et d'autre part par click chemistry. Nous avons ainsi pu montrer qu'il est possible d'effectuer dans un même milieu micellaire l'ensemble des processus de fabrication de la nanoparticule hybride, de la matrice de silice à sa fonctionnalisation en passant par l'incorporation d'entités fonctionnelles. Cette méthode de synthèse séquentielle nous a ainsi permis de supprimer les étapes de purification et de redispersion qui peuvent s'avérer problématiques dans les procédés classiques. L'ensemble de ce travail a été mis à profit pour la conception d'un agent antibactérien à base de nanoparticules argent/silice capables d'empêcher la prolifération bactérienne grâce au relargage progressif des ions argent. Les tests effectués en solution comme sur le coton et le polyéthylène téréphtalate imprégnés montrent effectivement un caractère antibactérien certain de ces systèmes.

En France, 5 % des patients hospitalisés contractent une infection nosocomiale. Pour lutter contre ce problème, nous avons développé un nouveau type de films biocompatibles, pouvant être fonctionnalisés, à base de polysaccharides construit par pulvérisation alternée ou simultanée pour les utiliser comme revêtements d'implants biomédicaux. La pulvérisation, issue du dépôt couche-par-couche de polyanions et de polycations, permettent un gain de temps conséquent.D'abord, la complexation du couple chitosane/acide hyaluronique et le dépôt de multicouches sur ces complexes ont été étudiés. Puis, nous avons étudié la construction de films de 3 couples de polysaccharides par pulvérisation alternée et simultanée. La biocompatibilité de ces films a été étudiée pour valider leur utilisation en tant que revêtements de biomatériaux. Enfin, leur fonctionnalisation a été abordée. L'activité de ces revêtements contre différents pathogènes et leur biocompatibilité ont été testées. Cette étude montre qu'il est possible de construire par pulvérisation des films de polysaccharides et de les rendre actifs grâce au greffage de peptides antimicrobiens.

Dans le domaine du sport, le problème des odeurs sur les vêtements ou chaussures est récurrent et aucune solution réellement efficace n’est proposée à ce jour. Les odeurs corporelles résultent de la dégradation bactérienne de constituants de la peau et de la sueur inodore. Un textile photocatalytique a donc été développé dans le but de dégrader à la fois les odeurs et leur source bactérienne. Le composé modèle odorant choisi pour les tests photocatalytiques en phase gazeuse est l’acide isovalérique. La disparition de l’odeur a été évaluée à l’aide d’un nez électronique. L’évaluation de l’efficacité antibactérienne a été réalisée sur deux souches de micro-organismes cutanés : Staphylococcus Epidermidis et Brevibacterium Linens , selon la norme ISO 20743 adaptée à l’usage de la photocatalyse. Le textile, destiné à servir de revêtement des semelles internes des chaussures Salomon, a été imprégné de TiO2 selon différentes méthodes de dépôt (foulardage, imprégnation par transfert). La teneur en catalyseur, jouant un rôle fondamental dans l’activité photocatalytique du textile, a été optimisée afin de dégrader les composés organiques et les bactéries tout en présentant une bonne tenue du TiO2 aux tests de lavage et d’abrasion. Les résultats ont montré que quelques heures d’irradiation UV-A avec un faible éclairement énergétique (1 mW/cm2) suffisent à dégrader tout l’acide isovalérique ainsi que les micro-organismes déposés sur le textile. Ces résultats suggèrent qu’une exposition des semelles photocatalytiques à un rayonnement solaire pourrait être envisagée pour l’utilisation par les consommateurs. Des tests de terrain de porté de semelle sont en cours pour valider le transfert industriel à grande échelle / So far, the odor issue in sportswears remains unsolved. These odors produced during a physical activity come from the bacterial degradation of components from skin and odorless sweat. A photocatalytic textile has been developed in order to degrade both odors and their bacterial source. The odorant model molecule chosen for gaseous photocatalytic degradation tests is the isovaleric acid. The disappearance of odor was evaluated by using an electronic nose. Antibacterial activity was tested on Staphylococcus Epidermidis and Brevibacterium Linens strains with the ISO 20743 standard adapted for such photocatalytic tests. The textile, used as a lining for Salomon insoles, was impregnated with TiO2 according to different coating methods (padding, kiss-rolling). The TiO2 loading on the textile is a fundamental parameter in photocatalytic activity and has been optimized to degrade organic compounds and bacteria providing a good TiO2 hanging on the fibers after washing and abrasion tests. Results show that only few hours of UV-A irradiation at a low irradiance (1 mW/cm2) are sufficient to degrade all the isovaleric acid and the bacteria on the textile. These results suggest that a solar exposure of the insoles is possible for consumers use. Field tests are in progress using these insoles to validate the industrial large-scale transfer

En France, 5 % des patients hospitalisés contractent une infection nosocomiale. Pour lutter contre ce problème, nous avons développé un nouveau type de films biocompatibles, pouvant être fonctionnalisés, à base de polysaccharides construit par pulvérisation alternée ou simultanée pour les utiliser comme revêtements d’implants biomédicaux. La pulvérisation, issue du dépôt couche-par-couche de polyanions et de polycations, permettent un gain de temps conséquent.D’abord, la complexation du couple chitosane/acide hyaluronique et le dépôt de multicouches sur ces complexes ont été étudiés. Puis, nous avons étudié la construction de films de 3 couples de polysaccharides par pulvérisation alternée et simultanée. La biocompatibilité de ces films a été étudiée pour valider leur utilisation en tant que revêtements de biomatériaux. Enfin, leur fonctionnalisation a été abordée. L’activité de ces revêtements contre différents pathogènes et leur biocompatibilité ont été testées. Cette étude montre qu’il est possible de construire par pulvérisation des films de polysaccharides et de les rendre actifs grâce au greffage de peptides antimicrobiens. / In France, 5 % of the hospitalized patients develop a hospital-acquired infection. To fight this problem, we developed a new kind of biocompatible films based on polysaccharides , which can be functionalized, built by spraying process. Derived from layer-by-layer dipping of polyanions and polycations, spraying let to spare time. First, we focused on the complexation of Chitosane and hyaluronic acid. We investigated the complexation and multilayers coating on this type of complexes. Next, we studied the buildup of polysaccharide films by alternate and simultaneous spray. Biocompatibility of the polysaccharide films was tested to validate their use as biomaterial coatings. Eventually, we investigated their functionalization. Their activityx against different pathogens and their biocompatibility were tested.This study shows that it is possible to build polysaccharide films by spraying methods and to render these films active against different pathogens by grafting antimicrobial peptides.

La metformine, un médicament couramment utilisé pour le traitement du diabète de type II, fut récemment identifiée comme un composé ayant des propriétés anticancéreuses très intéressantes, notamment pour le cancer du pancréas. Toutefois, malgré les nombreuses expériences in vitro et sur des modèles murins qui ont confirmé cet effet, les essais cliniques sur les humains sont restés infructueux. Un des facteurs mis en cause pour expliquer ces résultats est la grande hydrophilie de la metformine, qui diminue sa biodisponibilité et limite son transport au travers des membranes cellulaires. Nous nous sommes donc intéressés à la synthèse de sels de biguanidium amphiphiles inspirés de la metformine qui se partitionnent plus facilement dans les bicouches phospholipidiques et qui possèdent de meilleures activités anticancéreuses. Pour ce faire, nous avons tout d’abord étudié la perturbation des membranes par de simples alkylbiguanidium. Nous avons démontré que ces composés peuvent transporter des ions H+/OH- et dépolariser les membranes bactériennes, ce qui leur confère des propriétés antibactériennes et antifongiques. Afin de limiter l’hémolyse associée à ces composés, des sels de biguanidium substitués par le groupement phényléthynylbenzyle ont par la suite été synthétisés. La structure de ceux-ci leur permet de mieux se partitionner dans les membranes et s’accumuler dans les mitochondries, tout en diminuant la toxicité associée à une perturbation membranaire trop forte. Leur activité sur les cellules cancéreuses du pancréas est ainsi beaucoup plus importante que celle de la metformine, de même que leur capacité à inhiber la croissance de xénogreffes chez les souris. Ces résultats nous ont ensuite amené vers la synthèse d’une petite librairie de sels de biguanidium et l’étude de leurs activités anticancéreuses et antibactériennes. Les modifications structurales et les changements de contre-ion apportés à cette librairie ont permis d’obtenir des composés encore plus efficaces et surtout beaucoup plus sélectifs envers les cellules saines, ouvrant ainsi la porte à une nouvelle classe de médicaments anticancéreux à base de sels de biguanidium. / Metformin, a common drug used for the treatment of type II diabetes, has recently been linked to interesting anticancer properties, notably on pancreatic cancer. Although there have been many experiments in vitro and on murine models that have confirmed this effect, human clinical trials featuring metformin have been unsuccessful. One of the reasons brought forward to explain these results is the high hydrophilicity of metformin, which limits its bioavailability and transport through cellular membranes. For this reason, we have been interested in the synthesis of amphiphilic biguanidium salts inspired from metformin that can partition more easily in phospholipid membranes and thus have better anticancer properties. We first studied the membrane perturbation properties of simple alkylbiguanidium salts and showed that these compounds can transport H+/OH- ions and depolarize bacterial membranes, which in turn gives them antibacterial and antifungal properties. To limit the hemolytic activity associated with these compounds, biguanidium salts substituted by the phenylethynylbenzyl moiety were then synthesised. Their structure allows them to partition more easily in membranes and accumulate in mitochondria, while lowering the toxicity associated with high membrane perturbation. For those reasons, their activity on pancreatic cancer cells is much higher than metformin, as is their inhibition of xenograft growth in mice. These results encouraged us to synthesise a small library of biguanidium salts and study their anticancer activity. The structural modifications and counter-anion variations brought to this library have improved the efficiency of these compounds as well as their selectivity towards healthy cells, thus opening the door to a new class of anticancer drugs based on biguanidium salts.

De nos jours, la moitié des infections nosocomiales sont liées à la pose de dispositifs médicaux. Dans ce contexte, nous avons développé deux types de revêtements antimicrobiens adaptés au domaine biomédical. Le premier s'appuie sur le greffage d’un peptide comprenant une séquence d’accroche, une séquence antimicrobienne et un site de clivage spécifique d'un pathogène. La séquence antimicrobienne sera alors libérée uniquement en présence du pathogène. Malgré la réussite de l’accroche du peptide, certains paramètres restent encore à optimiser afin d’obtenir un effet antimicrobien. Le deuxième revêtement s’appuie sur la conception d’un film antimicrobien « couche-par-couche » avec l’utilisation de poly(L-arginine) (PAR) et d’acide hyaluronique (HA). L’influence de la taille des chaînes de PAR a été étudiée et seul le film construit à partir de PAR de 30 résidus possède un effet antibactérien. Avec cette PAR, nous avons démontré que HA est le seul polyanion conduisant à des propriétés antibactériennes. Ces propriétés antimicrobiennes sont maintenues lorsque d’autres homopolypeptides cationiques sont associés à HA. / Nowadays, about half of hospital-acquired infections are due to medical devices implantation. In this context, we have developed two types of antimicrobial coatings adapted to the biomedical field. The first one is based on peptide composed of an anchoring sequence, an antimicrobial sequence and a pathogen-specific cleavage site and grafted on the substrate. The antimicrobial site will be released only in the presence of the pathogen through the use of the cleavage site. Despite of the success of peptide grafting, some parameters must be optimized in order to obtain an antimicrobial effect. The second antimicrobial coating concept is based on the layer-by-layer technique by using poly(L-arginine) (PAR) and hyaluronic acid (HA). The effect of the size of PAR chains on the antimicrobial character of the coating was investigated and it is proven that only films composed with PAR of 30 residues present an antibacterial effect. Moreover HA is the only polyanion leading to such antimicrobial multilayer. It is also demonstrated that this antimicrobial properties is maintained when other cationic homopolypeptides are used in association with HA in layer-by-layer films.

Cette thèse a pour objectif l’élaboration de nanoparticules hybrides à base de silice par microémulsion inverse. Les nanoparticules de silice constituent une matrice de base permettant de confiner et de protéger des molécules organiques et/ou des nanoparticules métalliques. L’incorporation combinée de différentes entités dans la silice ouvre ainsi de larges perspectives de par l'introduction de nouvelles propriétés liées à la structure hybride. Afin d’élaborer de tels objets, nous avons utilisé des micelles inverses à base d'eau, de Triton X-100, d'hexanol et de cyclohexane comme milieu réactionnel. L’influence des conditions opératoires sur le contrôle de la taille des micelles inverses a d'abord été étudiée. Ces micelles inverses ont ensuite été mises à profit comme nanoréacteurs pour la synthèse de nanoparticules de silice par procédé sol-gel en utilisant les précurseurs alkoxysilanes adéquats. Nous avons regardé dans quelle mesure il était possible de contrôler la taille des nanoparticules de silice en fonction du pourcentage d’eau par rapport au tensioactif. Il a ainsi été possible d’accéder de façon reproductible à des nanoparticules avec de tailles variables, de 30 nm à 200 nm. Nous avons ensuite regardé qu'il était possible d'encapsuler au sein de cette matrice nanométrique des fluorophores et des nanoparticules d’or et d’argent de façon contrôlée. En vue d’assurer une bonne stabilisation colloïdale en solution, ces nanoparticules hybrides ont été fonctionnalisées d'une part par ajout d'un silane fonctionnel et d'autre part par click chemistry. Nous avons ainsi pu montrer qu’il est possible d’effectuer dans un même milieu micellaire l’ensemble des processus de fabrication de la nanoparticule hybride, de la matrice de silice à sa fonctionnalisation en passant par l’incorporation d’entités fonctionnelles. Cette méthode de synthèse séquentielle nous a ainsi permis de supprimer les étapes de purification et de redispersion qui peuvent s’avérer problématiques dans les procédés classiques. L’ensemble de ce travail a été mis à profit pour la conception d’un agent antibactérien à base de nanoparticules argent/silice capables d’empêcher la prolifération bactérienne grâce au relargage progressif des ions argent. Les tests effectués en solution comme sur le coton et le polyéthylène téréphtalate imprégnés montrent effectivement un caractère antibactérien certain de ces systèmes. / This thesis aims at developing hybrid nanoparticles based on silica by reverse microemulsion. The silica nanoparticles are the basic matrix containing and protecting organic molecules and/or metallic nanoparticles. The combined incorporation of different entities within the silica opens wide prospects for the introduction of new properties related to the hybrid structure. To develop such objects, we used reverse micelles based on water, Triton X-100, hexanol and cyclohexan as reaction medium. The influence of operating conditions on the control of the size of reverse micelles was first studied. These micelles were then set to be used as nanoreactors for the synthesis of silica nanoparticles by sol-gel using suitable alkoxysilanes precursors. We monitored how it was possible to control the size of silica nanoparticles based on the water to surfactant ratio. It was thus possible to prepare in a reproducible way nanoparticles with sizes varying from 30 nm to 200 nm. We then investigated the possibility to encapsulate, in this nanoscaled matrix, fluorophores and nanoparticles of gold and silver in a controlled manner. To ensure a good colloidal stability in solution, these hybrid nanoparticles were, on the one hand, modified by adding a functional silane and, on the other hand, by click chemistry. We have thus shown that it is possible to perform, in a same micellar media, all of manufacturing process of the hybrid nanoparticle, from the silica matrix to its functionalization passing by the incorporation of functional entities. This method of sequential synthesis allowed us to bypass the purification and redispersion steps that can be problematic in the conventional methods. All this work has been extended to the design of an antibacterial agent based of silver/silica nanoparticles, capable of preventing bacterial growth through the gradual release of silver ions. Tests conducted in solution on the impregnated cotton and polyethylene terephtalate indeed show an interesting antibacterial character of these systems.