Description du mécanisme

L'interprétation de ces observations s'est d'abord faite en comparant l'eet des deux congu-rations de l'AzoTAB. Une solution d'AzoTAB dans du glucose a été illuminée préalablement sous lumière UV pendant 15 minutes, de façon à le convertir majoritairement sous forme cis. Les GUV formées d'un mélange DOPC/DPPC 1:1 et 40 mol% cholestérol ont ensuite sédimenté dedans. Une illumination en lumière UV est réalisée pendant une seconde, ne montrant aucune modi-cation ni du nombre ni de la morphologie des GUV (Figure 3.4 a). Une illumination successive en lumière visible (475 nm) ne provoque pas de changement. A l'inverse, lorsque l'illumination UV est appliquée sur les mêmes GUV dans le bain d'AzoTAB en conguration majoritaire trans, la lumière visible ne provoque pas de changement, mais une illumination UV supplémentaire provoque l'éclatement d'environ la moitié des GUV (Figure 3.4 b).

L'éclatement des GUV est donc provoqué par l'isomérisation de l'AzoTAB. Comment expli-quer qu'une isomérisation trans à cis induise la rupture de la membrane alors que cela n'a pas

3.3. Description du mécanisme 133

Figure 3.4  Eet de la longueur d'onde de l'illumination sur des GUV ayant sédimenté dans une solution d'AzoTAB en conguration trans ou cis. Dans les deux expériences, les GUV sont composées d'un mélange DOPC/DPPC 1:1 et cholestérol 40 mol% et observées par contraste de phase. Les barres d'échelle représentent 300 µm. a) Eet d'une illumination UV (365 nm) puis visible (475 nm) d'une seconde sur des GUV ayant sédimenté dans une solution de glucose et d'AzoTAB (concentration nale de 1 mmol.L−1) majoritairement en conguration cis. La solution d'AzoTAB a auparavant été exposée sous lampe UV pendant 15 minutes. b) Eet d'une illumination visible (475 nm) puis UV (365 nm) d'une seconde sur des GUV ayant sédimenté dans une solution de glucose et d'AzoTAB majoritairement en conguration trans.

lieu lors d'une isomérisation cis à trans ? Nous interprétons cette observation par la diérence de polarité des deux isomères. Les résultats précédents indiquent que la conguration de l'Azo-TAB qui interagit de façon sensible avec la membrane des GUV est celle en trans, qui est donc celle dont la queue est la plus apolaire (moments dipolaires des groupements phénoxy qui se compensent). Ceci est en lien avec la diérence de CMC que nous avons mesurée dans la partie consacrée aux dérivés AzoCx (12,6 mmol.L−1 pour le trans-AzoTAB contre 14,6 mmol.L−1pour le cis-AzoTAB). Les tensioactifs à queue purement aliphatique sont connus pour s'intercaler dans les bicouches lipidiques et provoquent même leur destruction lorsque leur concentration est im-portante. Malgré son groupement diazobenzène, celle du trans-AzoTAB serait donc susamment hydrophobe pour pouvoir s'insérer dans la membrane. Ce phénomène ne semble pas avoir lieu sous sa forme cis, du fait de sa polarité supérieure.

La photoisomérisation ayant lieu sous lumière UV modie à la fois sa géométrie (chaîne coudée) et sa polarité. Comme dans le système utilisé par Hamada et al. où une molécule bola-phile photoisomérisable est intercalée entre les phospholipides, l'augmentation de la section de la molécule induit une augmentation de l'aire de la membrane. Ceci se fait dans notre cas de façon brutale et a priori uniquement sur la monocouche externe des vésicules (l'intercalation de l'AzoTAB dans la paroi interne suppose qu'il traverse une partie très hydrophobe, ce qui est peu probable). La contrainte qui apparaît sur la bicouche ne peut visiblement pas toujours être encaissée par la GUV (les phospholipides n'ont pas le temps de se réorganiser), elle peut donc rompre.

Enn le fait que plus il y d'AzoTAB, plus la probabilité d'éclatement est importante, est logique si l'on considère que la contrainte photoinduite sur la membrane est d'autant plus forte que la quantité d'AzoTAB insérée est grande.

3.3.2 Inuence de la composition de la membrane

D'autre part, l'eet de la teneur en cholestérol mérite d'être précisé. La tendance observée Figure 3.3 semble contre-intuitive, car le cholestérol est d'abord connu pour ridier les mem-branes [173]. Mais le lien entre déformabilité et capacité à rompre est moins évident, d'autant plus que le mélange ternaire utilisé DOPC/DPPC/cholestérol est caractérisé par l'apparition de domaines distincts de phospholipides, comme nous l'avons vu en Section 1.3 de cette même partie.

Pour tenter de mieux décrire la nature des membranes des GUV qui ont été mises en contact de l'AzoTAB, nous avons utilisé la microscopie de uorescence confocale (LSM 710, Zeiss) pour observer les domaines de phospholipides susceptibles d'apparaitre. Pour cela, l'électroformation des GUV a été réalisée à partir d'un lm de phospholipides (DOPC/DPPC 1:1 et cholestérol variant de 0 à 40 mol%) auquel ont été ajoutés deux uorophores, la rhodamine-DPPE (2 mol%) et le pérylène (0,5 mol%). Lorsque des domaines distincts existent, ces deux molécules se répar-tissent de manière diérente : la rhodamine-DPPE a une plus grande anité pour la phase liquide désorganisée tandis que le pérylène qui est un petit hydrocarbure aromatique polycyclique, s'in-sérera préférentiellement dans les domaines liquides organisés. La microscopie confocale permet ainsi de réaliser des coupes des vésicules où les diérents domaines sont distingables.

Les observations ont été réalisées après 1 h de sédimentation dans du glucose, à une tempé-rature de 20C. Une image typique d'un échantillon de GUV à domaines est visible Figure 3.5 a. Les zones rouges et bleues correspondent respectivement aux domaines liquides désorganisés et organisés. En l'absence de cholestérol, un troisième type de domaine peut exister : il s'agit du