The removal of ultrathin amorphous polymer films in contact with nonsolvent/solvent binary mixtures is addressed by means of neutron reflectometry and atomic force microscopy. The high resolution of neutron scattering makes it possible to resolve the distribution profiles of heavy water and benzyl alcohol inside Laropal (R) A81, often employed as a protective varnish layer for Culture Heritage in restoration of easel paintings. The swelling kinetics and distribution profiles were recorded as a function of time and increasing benzyl alcohol concentration in water. The varnish film swells by penetration of the good solvent. At higher concentrations water-filled cavities appear inside the varnish and grow with time. Contrary to homogeneous dissolution dewetting is observed at late stages of exposure to the liquid which leads to the Breakup of the film. The high resolution measurements are compared to bulk behaviour characterized by the ternary phase diagram and the Flory-Huggins interaction parameters are calculated and used to predict the swelling and solvent partition in the films. Distinct differences of the thin film to bulk behaviour are found. The expectations made previously for the behaviour of solvent/non-solvent mixtures on the removal of thin layers in the restoration of easel paintings should be revised in view of surface interactions.

Nous avons mis au point un système expérimental modèle d'adhésion spécifique entre deux surfaces fluides sur lesquelles diffusent des protéines de type ligand-récepteur. Nous avons notamment voulu relier la mesure d'une énergie d'adhésion macroscopique à son moteur microscopique, la formation de liens spécifiques. Pour mesurer une énergie macroscopique d'adhésion, nous avons utilisé des gouttelettes d'émulsion. Lorsqu'elles adhèrent, les gouttelettes se déforment. Le gain de surface permet d'accéder à l'énergie d'adhésion. Comme moteur de l'adhésion spécifique, nous avons utilisé le couple modèle streptavidine/biotine. Les gouttelettes d'émulsion sont fonctionnalisées avec ces protéines ligantes. Amenées par gravité en présence de bicouches lipidiques supportées fluides dont une fraction des lipides porte les protéines réceptrices, les gouttelettes adhèrent spécifiquement aux bicouches lipidiques. Nous avons mené une étude statique de cette adhésion. Grâce à différentes techniques de fluorescence (épifluorescence, FCS (Fluorescence Correlation Spectroscopy), dosages en retour) nous avons quantifié le nombre de protéines mises en jeu dans nos patches adhésifs afin de le comparer à l'énergie de déformation de la goutte. Nous avons pu observer que l'énergie d'adhésion est proportionnelle à l'énergie d'un lien. Par ailleurs, des mesures en RICM (Reflection Iterference Contrast Microscopy) nous ont permis d'étudier la dynamique de croissance du patch adhésif. Nous avons pu mettre en évidence une croissance diffusive et quasistatique de la zone de contact. En jouant sur les quantités de protéines mises en jeu ainsi que sur leur nature (longueur des liens), nous avons exploré les différentes situations statiques et dynamiques de l'adhésion dans notre système modèle. Nous avons notamment mis en évidence les effets de compressibilité des films adhésifs qui apportent de nouvelles clés pour envisager l'adhésion cellulaire.

We have produced emulsion droplets of controlled size and composition coated by ligands, and studied the adhesion of these drops on a solid substrate coated by receptors and polymers. Using transmission, RICM and fluorescence microscopy we assess the size, contact angle and ligand density for each drop. We first show that non-specific interactions significantly enhance the proteins density within the adhesive patch. Then we show that binding within the patch is partially inhibited in good agreement with the hypothesis of an absence of translational diffusion. We confirm that the density of specific bonds sets the adhesive energy and therefore the final contact angle, and finally show that specific binding in our system is always associated with the existence of a positive line tension, which linearly increases with the density of receptors. These experiments describe a new scenario for specific wetting which raises the importance of the coupling between non-specific interactions and specific binding.

We explored the ability of emulsion droplets to bind specifically solid model substrates and we study the relationship between drop composition and the contact angle. We developed a in-sisu method to graft covalently biotin and streptavidin on the O/W emulsion interface. We characterized the size distribution and the surface density of the streptavidine by flow cytometry. We showed that the contact angle and the adhesion energy grow linearly with the biotin density on the glass coverslip, and we observed a different patterning (disk, ring) of the streptavidin within the adhesion patch, depending on the PEG density on the surface. This result suggest a 2D phase transition of the proteins.