In this present work, we report the synthesis of UCST-thermoresponsive diblock copolymers using reversible addition fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization in aqueous media. A water-soluble poly(N,N-dimethylacrylamide) macromolecular chain transfer agent (PDMAc macroRAFT) is used to promote and control the copolymerization of acrylamide and acrylonitrile in water and obtain PDMAc-b-P(AAm-co-AN) diblock copolymers. The f_AN,0 and the length of the thermosensitive block (DP_n) are systematically varied, in order to study their influence on the thermoresponsiveness of the block copolymers. A good blocking efficiency is generally evidenced by size exclusion chromatography. Remarkably, amphiphilic copolymer nanoparticles are formed in situ for the highest f_AN,0. This is indeed the first time that such particles are produced by a polymerization-induced self-assembly (PISA) process. The morphology of the in situ formed nanoparticles and their behavior with temperature are studied by means of dynamic light scattering (DLS), (cryogenic) transmission electron microscopy ((cryo-)TEM) and turbidimetry. Spherical and worm-like nanoparticles are formed which exhibit unexpected properties, such as an unprecedented heating-induced worm-to-sphere morphological transition in water.

We report in this study the synthesis of core-degradable spherical nanoparticles via reverse-sequence polymerization-induced self-assembly (PISA) under aqueous conditions using a PEG-based copolymer.

We report herein the unprecedented combination of the Ugi multicomponent reaction (Ugi MCR) and Polymerisation-Induced Self-Assembly (PISA) to fabricate poly(ε-L-lysine) (PεLL) decorated amphiphilic nanoparticles. First, using the one-pot Ugi MCR of Boc-protected L-lysine with the addition of a trithiocarbonate (TTC) compound, a macromolecular chain transfer agent (macroCTA) for Reversible Addition–Fragmentation chain-Transfer (RAFT) polymerisation was synthesised. The obtained PεLL-TTC was then used for chain extension of the hydrophobic 2-hydroxypropyl methacrylate (HPMA) in water. The reaction proceeded via the PISA mechanism, leading to the formation of amphiphilic block copolymers that self-assembled into a variety of morphologies—including spheres, short worm-like structures, and vesicles—spanning sizes from below 100 nm to over 1 μm. This work showcases a proof-of-concept to prepare water-dispersed nanoparticles decorated with polypeptoids, which are highly desired in biological applications (e.g. stealth-cargo in nanomedicine, bio-separation, antibacterial coating, etc.).

Copolymers with two distinguished reactive repeating units are of great interest, as such copolymers might open the possibility of obtaining selective and/or consequent copolymers with different chemical structures and properties. In the present work, copolymers based on two active esters (pentafluorophenyl methacrylate and p-nitrophenyl methacrylate) with varied compositions were synthesized by Cu(0)-mediated reversible deactivation radical polymerization. This polymerization technique allows the preparation of copolymers with high to quantitative conversion of both comonomers, with moderate control over dispersity (Đ = 1.3–1.7). Additionally, by in-depth study on the composition of each copolymer by various techniques including elemental analysis, NMR, FT-IR, and XPS, it was possible to confirm the coherence between expected and obtained composition. Thermal analyses by DSC and TGA were implemented to investigate the relation between copolymers’ composition and their thermal properties. Finally, an evaluation of the difference in reactivity of the two monomer moieties was confirmed by post-modification of copolymers with a primary amine and a primary alcohol as the model.

Modifications de polymères et de surfaces à visées antibactériennes: La contamination microbienne des surfaces est l’une des préoccupations majeures des secteurs d’activités comme l’industrie agro-alimentaire, la santé publique et les milieux hospitaliers. Face aux problèmes de santé publique liés à contamination bactérienne sur les surfaces, la préparation de surfaces aux propriétés antibactériennes est devenue un intérêt de recherche majeur pour de nombreux scientifiques et ce, dans de nombreux domaines de recherches. Du point de vue de la chimie, des matériaux et de la microbiologie, la fonctionnalisation des surfaces de matériaux polymères préexistants sans altérer leur propriété initiale est une solution séduisante. Pour cela, développer des nouveaux matériaux antibactériens/antifouling où la surface serait fonctionnalisée par des polymères antimicrobiens, greffés de manière robuste i.e. de façon covalente représente une solution idéale. Afin de faciliter et d’accélérer le processus de criblage, il est proposé dans ce travail une nouvelle approche pour obtenir des polymères ayant des propriétés antimicrobiennes à la fois en solution et à partir de la surface. Ce travail comprend une étude de (co)-polymérisations contrôlées d'esters actifs servant d’intermédiaires pouvant être post-modifiés pour synthétiser des polymères d'intérêts présentant les caractéristiques antimicrobiennes attendues.Ce travail démontre que la polymérisation radicalaire contrôlée en présence de Cu(0)/Cu(II) est une technique appropriée qui permet de préparer facilement des (co)-polymères réactifs, en solution mais aussi à partir de surface de poly (téréphtalate d’éthylène), communément appelé PET. Dans un premier temps, nous aborderons l'étude de la polymérisation contrôlée du méthacrylate de pentafluorophényle (PFPMA), avec son optimisation en solution, puis à partir de surface du PET porteuse de groupement d’amorçage. De plus, la polymérisation du méthacrylate de p-nitrophényle (NPMA) sera également examinée, ainsi que la copolymérisation des deux esters actifs là-encore par polymérisation de type contrôlée en présence de Cu(0)/Cu(II). La post-modification des polymères activés est ensuite présentée. La post-modification s’est révélée efficace et facile à mettre en œuvre. La structure et les caractéristiques des polymères obtenus ont été analysées et confirmées. Il est à noter que la post-modification a pu être effectuée par un processus séquentiel avec une fonctionnalisation simple ou avec plusieurs huiles essentielles, qui possèdent des propriétés naturelles antibactériennes ou antioxydantes. Différents films de PET ont été modifiés, des polymères aux propriétés anti-adhérentes ont été greffés par cette même méthodologie. Ces surfaces modifiées ont été testées contre deux bactéries modèles telles que Staphylococcus aureus et Pseudomonas aeruginosa afin de déterminer si les modifications de surface ont conféré au film de PET les propriétés biologiques attendues.