Description

Le projet de thèse vise à examiner les phénomènes de physisorption de molécules d’intérêt biologique sur des surfaces polymères. Cette étude reposera sur des mesures de grandeurs thermodynamiques d’adsorption, lesquelles seront utilisées pour valider les modèles moléculaires employés dans les simulations. La théorie permettra d’établir un lien entre les expériences numériques de calcul du potentiel de forces moyennes et les données issues de la calorimétrie. Le couplage entre expériences et simulation moléculaire facilitera l’exploration de la relation structure-propriété, un paramètre déterminant dans l’adsorption. Une approche microscopique de l’adsorption permettra de caractériser l’interface surface-adsorbat en termes d’arrangements moléculaires, d’orientation, de déshydratation de l’adsorbat et de désorption du solvant. Une fois les grandeurs expérimentales reproduites, les simulations seront employées pour prédire l’adsorption à différentes températures, par exemple. Les adsorbats pourront être des principes actifs de taille raisonnable, allant jusqu’à des protéines, voire des virus. En fonction de la taille de l’adsorbat, différents modèles pourront être utilisés, qu’il s’agisse de modèles moléculaires ou de modèles à gros grains.

Compétences requises

- Connaissances en simulation de dynamique moléculaire, avec une connaissance potentielle des logiciels couramment utilisés (GROMACS, AMBER, NAMD, LAMMPS). - Compétences et motivation pour la programmation (Python, R, C, Fortran) et en scripting pour l'analyse de données de simulation. - Capacité à travailler de manière indépendante et en équipe. - Excellentes compétences en communication écrite et orale (en français et en anglais).

Bibliographie

Millot, M. S., Devémy, J., Chennell, P., Dequidt, A., Sautou, V., Sahihi, M., & Malfreyt, P. (2026). Coarse-Grained Modeling of Drug Absorption into Plasticized PVC. Journal of Chemical Theory and Computation.

Fayon, P., Chennell, P., Sahihi, M., Devémy, J., Feschet, E., Nauton, L., ... & Malfreyt, P. (2025). Interactions of insulin aspart hexamer and excipients with plasticized polyvinyl chloride surfaces: A comprehensive investigation combining molecular simulations and experiments. International Journal of Biological Macromolecules, 319, 145043.

Devémy, J., Dequidt, A., & Malfreyt, P. (2023). A consistent thermodynamic characterization of the adsorption process through the calculation of free energy contributions. The Journal of Physical Chemistry B, 127(23), 5360-5370.

Mots clés

adsorption, thermodynamique, simulation moléculaire, calorimètrie, potentiels de force moyenne, enthalpie libre d'adsorption