« Conception rationnelle d'un revêtement antimicrobien contrôlable basé sur des réseaux de nanofils d'argent : Une étude combinée de la science des matériaux et du marketing »
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Résumé
Les revêtements antimicrobiens à libération contrôlée ont été intensivement étudiés en raison de leur potentiel à prévenir les infections bactériennes via des surfaces contaminées. Cependant, en raison de leur profil de libération incontrôlable des charges antimicrobiennes, leur action peut causer une toxicité systémique pour les cellules humaines et l'environnement, ainsi qu'une déplétion rapide des composés antimicrobiens préchargés jusqu'à ce que les quantités libérées tombent en dessous des concentrations sous-inhibitrices bactériennes, entraînant une activité biocide médiocre au fil du temps. Ces limitations entravent leur application généralisée et soulignent la nécessité de stratégies d'ingénierie pour développer de nouveaux revêtements antimicrobiens intégrant des systèmes de libération contrôlable. Une façon de remédier à ces insuffisances est de développer des systèmes de libération déclenchés à la demande. Ces plateformes incorporent un matériau sensible aux stimuli qui subit des changements morphologiques en réponse à des stimuli spécifiques, permettant ainsi une libération contrôlable des charges antimicrobiennes.
Cette étude se concentre principalement sur le développement d'une conception rationnelle, complète et étape par étape, d'une plateforme de libération à la demande d'argent déclenchée par chauffage Joule, basée sur des réseaux de nanofils d'argent (AgNW) revêtus. Nous présentons, pour la première fois, l'utilisation de ces types de systèmes comme matériaux sensibles aux stimuli, tirant parti des voies de dégradation du réseau via la diffusion d'atomes d'argent depuis la surface du nanofil lorsqu'il est soumis à un stress électrique ou thermique. Ici, la libération d'argent induite par le chauffage Joule sert d'agent antimicrobien pour une activité antimicrobienne contrôlée à la demande. De plus, nous proposons l'utilisation d'une architecture multicouche comme conception configurative pour les revêtements antimicrobiens à base d'AgNW dans le but de fabriquer une plateforme antimicrobienne multifonctionnelle. Cette architecture permet l'incorporation d'un déclencheur de libération basé sur la chaleur et de capacités de stockage au sein d'une plateforme tout-en-un unifiée. Une première démonstration du concept est présentée où un réseau stable d'AgNW est utilisé comme élément chauffant, et un réseau d'AgNW sacrificiel sert de réservoir d'atomes d'argent.
Néanmoins, bien que les avancées actuelles en nanotechnologie ouvrent de nouvelles opportunités pour l'ingénierie de plateformes antimicrobiennes innovantes visant à prévenir et inhiber la croissance bactérienne, les applications basées sur la nanotechnologie sont souvent perçues par les consommateurs comme risquées pour la santé et associées à des taux élevés d'incertitude, entravant leur acceptation et adoption. Les préoccupations concernant l'utilisation incontrôlée peuvent conduire à des représentations mentales négatives et des associations chez les utilisateurs, façonnant leur réponse à cette technologie. Par conséquent, il est nécessaire de mieux comprendre le processus de prise de décision des consommateurs et le traitement individuel de l'information concernant les applications antimicrobiennes à base de nanomatériaux.
Sur cette base, afin de comprendre en profondeur les intentions comportementales des individus envers les innovations basées sur la nanotechnologie intégrant des caractéristiques antimicrobiennes, contrôlables ou non contrôlables, ce travail développe un cadre conceptuel original et complet basé sur le Modèle d'Acceptation de la Technologie (TAM), intégrant des considérations et variables plus holistiques et cognitives. À travers ce modèle multifacette, l'étude vise à élucider les interactions entre l'activité mentale individuelle, en termes d'imagerie mentale et d'associations mémorielles, et les principales variables de l'acceptation technologique du TAM (utilité perçue et facilité d'utilisation perçue)
Membres du jury/ Jury members :
PROFESSEUR |
Daniel BELLET |
Université Grenoble Alpes |
Thesis Director |
AITRESSE DE CONFERENCES |
Aurore DENNEULIN |
Université Grenoble Alpes |
Examinatrice |
PROFESSEUR |
Husnu Emrah UNALAN |
Université d'Ankara |
Examinateur |
PROFESSEUR |
Jean-François LEMOINE |
Université Paris 1 Panthéon- Sorbonne |
Examinateur |
DIRECTEUR DE RECHERCHE |
Jean-Pierre SIMONATO |
CEA-LITEN |
Examinateur |
PROFESSEURE |
|
Université de Lyon 1 |
Rapporteur |
MAITRE DE CONFERENCES |
Matthias PAULY |
Institut Charles Sadron |
Rapporteur |
PROFESSEURE |
Marie-Laure GAVARD-PERRET |
Université Grenoble Alpes |
Co-directrice de thèse |
MAITRESSE DE CONFERENCES |
Laurence CARSANA |
Université Grenoble Alpes |
Co-encadrante de thèse |
MAITRESSE DE CONFERENCES |
Marianne WEIDENHAUPT |
Université Grenoble Alpes |
Co-encadrante de thèse |
Grenoble INP Phelma-Minatec
3 parvis Louis Néel - 38000 Grenoble
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