Poly(N-isopropylacrylamide)

Poly(N-isopropylacrylamide)
[CH2–CH]n–CONH–CH–(CH3)2
Structure du poly(N-isopropylacrylamide). La structure entre crochets constitue, en se répétant, le squelette des chaînons du polymère.

Le poly(N-isopropylacrylamide) (abrégé en polyNIPAM, PNIPAM ou PNIPAAm) est un polymère thermosensible qui en milieu aqueux subit une transition réversible autour de 32 °C. Sous cette température critique inférieure de solubilité (LCST, lower critical solution temperature), il est hydrophile et gonflé ; au-delà, il devient hydrophobe et se recroqueville sur lui-même. Il est possible d'ajuster la LCST en combinant le NIPAM à d'autres monomères, en réalisant une copolymérisation. Le comportement original du PNIPAM en fait un polymère étudié pour de nombreuses applications. En optique, on envisage des applications telles que le filtrage et le réglage de longueur d'onde. Le principal domaine d'application du PNIPAM est celui des sciences du vivant ; le polymère est souvent conjugué à des objets biologiques (anticorps, enzymes, etc.) pour les rendre thermosensibles ; il est ainsi possible de réaliser des immuno-tests utilisant la précipitation par affinité basée sur un bioconjugué de PNIPAM. Le PNIPAM est aussi utilisé comme coque autour de solutés, pour des applications en administration de médicaments. Les couches de PNIPAM, hydrophobes à la température du corps humain, servent également de supports de culture de cellules et permettent une libération douce sans digestion enzymatique.

Sommaire

Polymère thermosensible

PNIPAM déplié à basse température (Rg~N^(3/5)) et PNIPAM effondré à plus haute température (Rg~N^(1/3))
Schéma de la transition du PNIPAM en solution et sur une surface. Rg indique le rayon de giration.

Un polymère est une macromolécule, en général organique, constituée de molécules élémentaires ayant la même nature chimique, les monomères. La réaction de polymérisation conduit à la formation de macromolécules, ayant une structure tridimensionnelle, par établissement de liaisons covalentes entre les monomères. Un polymère actionnable (stimuli-responsive polymer) subit une modification de ses propriétés physiques sous l'action d'un stimulus extérieur : pH, température, force ionique, champ électrique, rayonnement lumineux, etc.

Le poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM, numéro CAS : 25189-55-3) est un polymère subissant une transition macromoléculaire réversible, d'un état hydrophile à un état hydrophobe, autour de sa température critique inférieure de solubilité (lower critical solution temperature, LCST)[1] ; cette transition est rapide et située entre 30 °C et 35 °C[2]. Sous sa température de transition, le PNIPAM est soluble dans l'eau, visqueux et gonflé. Au-delà de sa température de transition, il devient hydrophobe et insoluble dans l'eau ; il expulse l'eau et se replie sur lui-même afin de présenter une surface minimale à l'eau. Ce changement de conformation le rend opaque, solide et réduit drastiquement son encombrement stérique[3].

Production scientifique

Évolution quasi-exponentielle du nombre de références depuis 1990
Évolution annuelle du nombre de références indexées dans CAS concernant le PNIPAM.

En 1991, H. Schild dresse une revue extrêmement complète des travaux effectués sur le PNIPAM[4]. Il commence cette revue de 87 pages par un diagramme retraçant le nombre de publications scientifiques concernant le PNIPAM entre 1955 et août 1991. Avec un total d'environ 300 références, il qualifie la croissance du nombre de publications de « plutôt explosive ». En mai 2008, la même recherche effectuée selon le même protocole[Note 1] donne un total de 3645 références et une progression réellement explosive.

Polymérisation

Le monomère du PNIPAM est le N-isopropylacrylamide (NIPAM) dont la structure contient celle de l'acrylamide ; il peut être polymérisé en PNIPAM de nombreuses façons : initiation par des radicaux libres en solution organique, initiation redox en solution aqueuse, polymérisation ionique, etc.[4],[5] ; la polymérisation par plasma est plus récente[6]. La polymérisation peut être effectuée en solution ou sur une surface ; dans ce cas, il est généralement greffé par l'intermédiaire d'une couche de type silane. Le PNIPAM peut également être fixé sur du polystyrène, du PET (polyéthylène téréphtalate)[7] et du PEG (polyéthylène glycol)[8].

Bascule conformationnelle

Mécanisme réversible

La principale caractéristique du PNIPAM, qui en fait un polymère très utilisé, est sa transition d'un état gonflé et hydrophile (sous sa température de transition) à un état replié et hydrophobe (au-delà de la température de transition). En 1968, Heskins et al. attribuent cette « transition de phase » à un effet entropique, dû à la formation de liaisons hydrophobes[1]. Graziano et al. comparent la transition du PNIPAM à la renaturation à froid des petites protéines globulaires[9], considérée comme une transition moléculaire du premier ordre. La transition du PNIPAM a été observée par de nombreuses techniques de caractérisation, notamment par microbalance à quartz (quartz crystal microbalance, QCM)[10], [11], [12], [13].

Modification de la température de transition

La température de transition du PNIPAM (LCST) dépend fortement des conditions de polymérisation[14] ; Plunkett et al. montrent en 2006 l'influence du poids moléculaire et de la densité de greffage[15]. Des facteurs extérieurs influent également sur la LCST, comme le pH[16], la nature du solvant[17] et les sels présents dans la solution[18], [19]. Il est possible de modifier la température de transition en combinant le PNIPAM à d'autres polymères comme l'acrylamide[20] ; Rollason et al. formulent ainsi un copolymère NIPAM/N-t-butylacrylamide (NTBAM) avec une LCST de 8 °C[21]. D'autres équipes ont étudié plusieurs copolymères de NIPAM et remarqué que leur LCST augmente lorsque la fraction de NIPAM diminue[22].

Composante thermosensible

La copolymérisation de NIPAM avec d'autres monomères permet de synthétiser des gammes de copolymères thermosensibles ayant des températures de transition différentes[22]. L'association du NIPAM avec d'autres monomères est souvent utilisée pour leur adjoindre un comportement thermosensible[23], [24] ; il est ainsi possible de combiner les caractéristiques de plusieurs polymères : un copolymère NIPAM-acide méthacrylique est sensible à la fois à la température et au pH[25]. Cette démarche consistant à greffer le PNIPAM sur un micro-objet pour le rendre thermosensible est aussi utilisée dans les applications biologiques du PNIPAM : on conjugue par exemple du NIPAM avec des cellules, des protéines ou de l'ADN.

Applications en optique

Pour T < LCST, le PNIPAM est transparent et laisse passer 75 % du signal lumineux à 365 nm. À T > LCST, le PNIPAM se replie et devient opaque, provoquant une atténuation de -38dB par rapport à l'état transparent.
Schéma d'interaction entre le PNIPAM et un faisceau optique (ordres de grandeur d'après Mias et al.)[26].)

Diffraction

Les propriétés originales du PNIPAM permettent d'envisager son intégration dans des systèmes nécessitant des actionneurs réversibles ; c'est notamment le cas en optique. Weissman et al. explorent ainsi l'intégration de PNIPAM dans un réseau colloïdal cristallin (crystalline colloidal array, CCA). Les molécules de PNIPAM gonflé, organisées en réseau cubique centré, n'entraînent qu'une faible diffraction de Bragg des rayonnements infrarouge, visible et ultraviolet, tandis qu'un réseau de PNIPAM replié les diffracte beaucoup plus. Ils étudient d'autre part l'intégration d'un CCA de sphères de polystyrène dans un hydrogel de PNIPAM : le changement conformationnel du PNIPAM entraîne un changement de la constante de réseau ; la température permet ainsi de contrôler la longueur d'onde diffractée sur tout le spectre visible[27].

Filtrage

Le repliement du PNIPAM lors de sa transition entraîne également une modification optique : il passe d'un état transparent à un état opaque ; il est envisageable de développer des filtres à base de PNIPAM. Mias et al. ont ainsi étudié la transmission d'un signal à 365 nm à travers une couche de PNIPAM ; ils observent une atténuation de 38 dB entre le PNIPAM gonflé et le PNIPAM replié[26].

Applications en sciences du vivant

Le principal domaine d'application du PNIPAM est celui du vivant et de la recherche biomédicale[28] : les chercheurs ont rapidement réalisé l'intérêt que représentait sa transition réversible, d'autant plus à une température proche de celle du corps humain. Les principaux travaux concernent les tests immunologiques (notamment la précipitation et la séparation), l'administration de médicaments (drug delivery), la culture de cellules et la conjugaison avec toutes sortes d'objets biologiques, tels que des protéines.

Tests immunologiques

En 1987, K. Auditore-Hargreaves, N. Monji et al. rapportent l'utilisation de PNIPAM comme phase dans un immuno-test[22], [29]. Les anticorps, greffés sur des chaînes de PNIPAM, réagissent avec les antigènes ; un deuxième anticorps fluorescent permet la visualisation ; en augmentant ensuite la température, la « précipitation thermique » a lieu : des particules de PNIPAM non soluble se forment et concentrent la fluorescence, qui est proportionnelle à la quantité d'antigènes en solution. Les anticorps testés n'ont pas d'influence sur la LCST[22]. Cette technique a ensuite été étendue à un immuno-test sur membrane[30] et la formulation du polymère a été perfectionnée[31]. L'avantage des tests immunologiques en solution par rapport aux tests sur supports est qu'il n'y a pas de problème de limitation de la diffusion[32]. La précipitation par affinité repose sur des bioconjugués thermosensibles[33], [34], [35] ; les objets biologiques utilisés sont généralement des anticorps, plus rarement des protéines[36]. Une fois la réaction spécifique effectuée, le polymère est stimulé afin d'entraîner la précipitation ; il peut s'agir de PNIPAM ou de copolymères de NIPAM[37]. Par ailleurs, le PNIPAM est aussi utilisé pour la concentration de virus[38] et la purification d'anticorps[39].

Des anticorps sont conjugués à du PNIPAM ; lorsqu'ils sont mis en présence d'antigènes complémentaires, ils s'accrochent spécifiquement. Un autre anticorps complémentaire de l'antigène, marqué avec un fluorophore, sert à révéler l'interaction. L'augmentation de la température entraîne le repliement du PNIPAM et la concentration de la fluorescence
Schéma d'un immuno-test utilisant la précipitation par affinité basée sur un bioconjugué de PNIPAM[22].

Administration de médicaments

La transition du PNIPAM autour de 32 °C permet de piéger des solutés dans des capsules de PNIPAM, progressivement activées par la température du corps humain[40], [41], [42], [43]. Des études in vivo d'administration d'héparine, un anticoagulant, sont réalisées dès 1995[44]. Lin et al. ont également conçu un pansement pour blessures utilisant le PNIPAM pour l'administration de médicament[45]. Les résultats prometteurs d'encapsulation et de libération de solutés ont suscité des études sur les effets de l'environnement (éventuellement physiologique) sur les propriétés du PNIPAM et sa LCST[19] : les sels ont une tendance générale à diminuer la LCST ; chaque surfactant a une influence particulière. La salive et les sécrétions gastro-intestinales ont un effet limité sur la LCST du PNIPAM, rendant ainsi possible son utilisation pour l'ingestion orale de médicaments. L'influence des sels sur la LCST a d'ailleurs été mise à profit pour concevoir un composé incluant des sels qui retardent la distribution de médicament dans le milieu[46]. Le seuil de filtration glomérulaire des copolymères de PNIPAM est de 32 000 g/mol[47]. Sa nature non-biodégradable empêche donc les molécules plus grosses d'être filtrées par le rein et d'être éliminées de la circulation sanguine.

Culture de cellules

Quelques cellules sont déposées sur un tapis de PNIPAM chaud (température physiologique). Après un certain temps, les cellules se sont multipliées. En abaissant la température, le PNIPAM devient hydrophile et libère les cellules.
Culture et libération douce de cellules sur des couches de PNIPAM.

Les cellules ont une affinité particulière pour les surfaces hydrophobes ; à l'inverse, les surfaces hydrophiles ont tendance à les repousser. Il est donc intéressant d'utiliser les surfaces de PNIPAM comme substrat de culture cellulaire[48], [49]. Les conditions environnementales nécessaires à la culture de cellules humaines, notamment la température de 37 °C, sont compatibles avec l'état replié du PNIPAM ; par ailleurs, la couche chimique de PNIPAM sert d'interface souple entre la surface et les cellules. Celles-ci s'accrochent sur le PNIPAM hydrophobe et y prolifèrent ; quand la culture arrive à terme, une baisse de la température sous la LCST du PNIPAM entraîne le décrochage des cellules ; cette libération douce permet de s'affranchir des méthodes de digestion enzymatique à base de trypsine[50]. Les cellules cultivées sur PNIPAM conservent des caractéristiques fonctionnelles très proches de celles des cellules originales ; elles peuvent également conserver des phénotypes différenciés[51], [52] ; au contraire, l'utilisation de trypsine peut endommager les cellules ou perturber leur métabolisme[53], [54]. Il est même possible de dessiner des motifs pour réaliser une coculture de deux types de cellules[55]. Le NIPAM peut être associé à un ou plusieurs autres monomères pour former des substrats de culture copolymères[56], [57], parfois recouverts d'une couche intermédiaire de protéines[58]. Okano et al. ont par ailleurs démontré que le métabolisme des cellules a une influence sur leur détachement[59].

Conjugaisons

Le PNIPAM est conjugué avec de multiples objets biologiques, pour leur conférer un caractère thermosensible. C'est par exemple le cas de l'ADN[60], dont le conjugué est notamment utilisé pour la séparation d'enzymes[61] ; des copolymères de NIPAM sont également utilisés comme vecteurs d'ADN[62], [63]. Les enzymes comme la trypsine peuvent, elles aussi, être conjuguées à du PNIPAM[64], [65], [66], tout en conservant une grande partie de leur activité[67]. À l'inverse, Sigolaeva et al. ont montré qu'une enzyme incluse de façon covalente dans la matrice d'un gel de PNIPAM voit son activité réduite au-delà de la LCST[68].

Le PNIPAM peut aussi être conjugué à des protéines qui n'ont généralement pas d'influence sur la LCST[69]. Le PNIPAM a ainsi été fixé à des macromolécules de streptavidine près du site de reconnaissance de la biotine ; la reconnaissance a lieu normalement sous la LCST ; au-dessus de la LCST, le PNIPAM s'effondre et bloque la formation du lien streptavidine-biotine[70]. La même équipe a plus tard réussi à utiliser le PNIPAM pour contrôler thermiquement l'accrochage et le décrochage de biotine sur la streptavidine[71].

Purification de protéines

Adsorption et relarguage de protéines sur une surface de PNIPAM.

Le PNIPAM peut être utilisé comme support d'adsorption de protéines, de la même manière que pour les cellules[8] ; cela permet d'envisager des applications en préparation d'échantillons ou en purification de protéines[72], notamment en protéomique. Plusieurs équipes ont étudié l'accrochage de protéines fluorescentes sur du PNIPAM[73], [74] ou des copolymères de NIPAM[75], y compris sur des surfaces mobiles[76].

Autres usages

Le PNIPAM est utilisé pour des travaux plus originaux, tel que dans le domaine de la neurochirurgie intravasculaire : le PNIPAM a ainsi été étudié in vivo pour obstruer des vaisseaux sanguins et générer une embolie[77]. Matsubara et al. ont utilisé ses propriétés thermiques pour préconcentrer du phosphate et le doser optiquement. La contraction d'un gel de PNIPAM au-dessus de la LCST permet de bloquer la diffusion d'espèces dans ce gel, comme le glucose ou l'insuline[78]. Par ailleurs, le PNIPAM a ouvert la voie de la séparation par chromatographie thermosensible, liquide[79], [80] ou par exclusion de taille[81].

Notes

  1. ↑ Schild effectue sa recherche sur les Chemical Abstracts Online Search le 7 août 1991 ; sa recherche est basée sur 25189-55-3 (identifiant CAS du polymère) ou 2210-25-5 (identifiant CAS du monomère) ou [polymer? et N-isopropylacrylamide] sur les bases de données CA et CAOLD. La recherche plus récente a été effectuée avec SciFinder Scholar le 13 mai 2008 sur la base de données CAplus en utilisant les identifiants CAS du polymère et du monomère. Les doublons ont été enlevés automatiquement.

Références

  1. ↑ a et b (en) M. Heskins & J.E. Guillet, « Solution properties of poly(N-isopropylacrylamide) », dans J. Macromol. Sci. Part A Pure Appl. Chem., vol. 2, no 8, décembre 1968, p. 1441–1455 [lien DOI] 
  2. ↑ (en) X.-Z. Zhang, F.-J. Wang & C.-C. Chu, « Thermoresponsive hydrogel with rapid response dynamics », dans J. Mater. Sci. Mater. Med., vol. 14, no 5, mai 2003, p. 451–455 [lien DOI] 
  3. ↑ (en) H. Yim, M.S. Kent, S. Mendez, S.S. Balamurugan, S. Balamurugan, G.P. Lopez & S. Satija, « Temperature-dependent conformational change of pnipam grafted chains at high surface density in water », dans Macromolecules, vol. 37, no 5, 2004, p. 1994–1997 [lien DOI] 
  4. ↑ a et b (en) H.G. Schild, « Poly(N-isopropylacrylamide): Experiment, theory and application », dans Prog. Polym. Sci., vol. 17, no 2, 1992, p. 163–249 [lien DOI] 
  5. ↑ (en) R. Pelton, « Temperature-sensitive aqueous microgels », dans Adv. Colloid. Interface Sci., vol. 85, no 1, février 2000, p. 1–33 [lien DOI] 
  6. ↑ (en) Y.V. Pan, R.A. Wesley, R. Luginbuhl, D.D. Denton & B.D. Ratner, « Plasma polymerized N -isopropylacrylamide: Synthesis and characterization of a smart thermally responsive coating », dans Biomacromolecules, vol. 2, no 1, 2001, p. 32–36 [lien DOI] 
  7. ↑ (en) P.S. Curti, M.R. De Moura, E. Radovanovic, A.F. Rubira, E.C. Muniz & R.A. Moliterno, « Surface modification of polystyrene and poly(ethylene terephtalate) by grafting poly(N-isopropylacrylamide) », dans J. Mater. Sci. Mater. Med., vol. 13, no 12, décembre 2002, p. 1175–1180 [lien DOI] 
  8. ↑ a et b (en) P. Heinz, F. Bretagnol, I. Mannelli, L. Sirghi, A. Valsesia, G. Ceccone, D. Gilliland, K. Landfester, H. Rauscher et F. Rossi, « Poly(N -isopropylacrylamide) grafted on plasma-activated poly(ethylene oxide): Thermal response and interaction with proteins », dans Langmuir, vol. 24, no 12, mai 2008, p. 6166–6175 [lien DOI] 
  9. ↑ (en) G. Graziano, « On the temperature-induced coil to globule transition of poly-N-isopropylacrylamide in dilute aqueous solutions », dans Int. J. Biol. Macromol., vol. 27, no 1, mars 2000, p. 89–97 [lien DOI] 
  10. ↑ (en) G. Zhang, « Study on conformation change of thermally sensitive linear grafted poly(N-isopropylacrylamide) chains by quartz crystal microbalance », dans Macromolecules, vol. 37, no 17, 2004, p. 6553–6557 [lien DOI] 
  11. ↑ (en) G. Liu & G. Zhang, « Collapse and swelling of thermally sensitive poly(N-isopropylacrylamide) brushes monitored with a quartz crystal microbalance », dans J. Phys. Chem. B, vol. 109, no 2, 2005, p. 743–747 [lien DOI] 
  12. ↑ (en) N. Ishida & S. Biggs, « Direct observation of the phase transition for a poly(N-isopropylacryamide) layer grafted onto a solid surface by afm and QCM-D », dans Langmuir, vol. 23, no 22, octobre 2007, p. 11083–11088 [lien DOI] 
  13. ↑ (en) M. Annaka, C. Yahiro, K. Nagase, A. Kikuchi & T. Okano, « Real-time observation of coil-to-globule transition in thermosensitive poly(N-isopropylacrylamide) brushes by quartz crystal microbalance », dans Polymer, vol. 48, no 19, septembre 2007, p. 5713–5720 [lien DOI] 
  14. ↑ (en) C. Ramkissoon-Ganorkar, A. Gutowska, F. Liu, M. Baudys & S. W. Kim, « Polymer molecular weight alters properties of pH-/temperature-sensitive polymeric beads », dans Pharm. Res., vol. 16, no 6, juin 1999, p. 819–827 [lien DOI] 
  15. ↑ (en) K.N. Plunkett, X. Zhu, J.S. Moore & D.E. Leckband, « PNIPAM chain collapse depends on the molecular weight and grafting density », dans Langmuir, vol. 22, no 9, avril 2006, p. 4259–4266 [lien DOI] 
  16. ↑ (en) Y. Pei, J. Chen, L. Yang, L. Shi, Q. Tao, B. Hui & J. Li, « The effect of pH on the LCST of poly(N-isopropylacrylamide) and poly(N-isopropylacrylamide-co-acrylic acid) », dans J. Biomater. Sci. Polym. Ed., vol. 15, no 5, 2004, p. 585–594 [lien DOI] 
  17. ↑ (en) G. Zhang & C. Wu, « Reentrant coil-to-globule-to-coil transition of a single linear homopolymer chain in a water/methanol mixture », dans Physical Review Letters, vol. 86, no 5, janvier 2001, p. 822–825 [lien DOI] 
  18. ↑ (en) H.G. Schild & D.A. Tirrell, « Microcalorimetric detection of lower critical solution temperatures in aqueous polymer solutions », dans J. Phys. Chem., vol. 94, no 10, 1990, p. 4352–4356 [lien DOI] 
  19. ↑ a et b (en) F. Eeckman, K. Amighi & A.J. Moës, « Effect of some physiological and non-physiological compounds on the phase transition temperature of thermoresponsive polymers intended for oral controlled-drug delivery », dans Int. J. Pharm., vol. 222, no 2, juillet 2001, p. 259–270 [lien DOI] 
  20. ↑ (en) T. G. Park & A. S. Hoffman, « Estimation of temperature-dependent pore size in poly(N-isopropylacrylamide) hydrogel beads », dans Biotechnol. Prog., vol. 10, no 1, 1994, p. 82–86 [lien DOI] 
  21. ↑ (en) G. Rollason, J.E. Davies & M.V. Sefton, « Preliminary report on cell culture on a thermally reversible copolymer », dans Biomaterials, vol. 14, no 2, 1993, p. 153–155 [lien DOI] 
  22. ↑ a, b, c, d et e (en) K. Auditore-Hargreaves, R.L. Houghton, N. Monji, J.H. Priest, A.S. Hoffman & R.C. Nowinski, « Phase-separation immunoassays », dans Clinical Chemistry, vol. 33, no 9, septembre 1987, p. 1509–1516 [texte intégral] 
  23. ↑ (en) I.C. Barker, J.M.G. Cowie, T.N. Huckerby, D.A. Shaw, I. Soutar & L. Swanson, « Studies of the ”smart” thermoresponsive behavior of copolymers of N-isopropylacrylamide and N,N-dimethylacrylamide in dilute aqueous solution », dans Macromolecules, vol. 36, no 20, 2003, p. 7765–7770 [lien DOI] 
  24. ↑ (en) G. Bokias & Y. Mylonas, « Association of positively charged copolymers based on N-isopropylacrylamide with hydrophobically modified poly(sodium acrylate) in water », dans Macromolecules, vol. 34, no 4, 2001, p. 885–889 [lien DOI] 
  25. ↑ (en) J. Moselhy, X. Y. Wu, R. Nicholov & K. Kodaria, « In vitro studies of the interaction of poly(NIPAM/MAA) nanoparticles with proteins and cells », dans J. Biomater. Sci. Polym. Ed., vol. 11, no 2, 2000, p. 123–147 [lien DOI] 
  26. ↑ a et b (en) S. Mias, J. Sudor & H. Camon, « PNIPAM: a thermo-activated nano-material for use in optical devices », dans Microsystem Technologies, vol. 14, no 4–5, avril 2008, p. 691–695 [lien DOI] 
  27. ↑ (en) J.M. Weissman, H.B. Sunkara, A.S. Tse & S.A. Asher, « Thermally switchable periodicities and diffraction from mesoscopically ordered materials », dans Science, vol. 274, no 5289, novembre 1996, p. 959–960 [lien DOI] 
  28. ↑ (en) L. Klouda & A.G. Mikos, « Thermoresponsive hydrogels in biomedical applications », dans Eur. J. Pharm. Biopharm., vol. 68, no 1, janvier 2008, p. 34–45 [lien DOI] 
  29. ↑ (en) N. Monji & A. S. Hoffman, « A novel immunoassay system and bioseparation process based on thermal phase separating polymers », dans Appl. Biochem. Biotechnol., vol. 14, no 2, mars 1987, p. 107–120 [lien DOI] 
  30. ↑ (en) N. Monji, C. A. Cole, M. Tam, L. Goldstein & R. C. Nowinski, « Application of a thermally-reversible polymer-antibody conjugate in a novel membrane-based immunoassay », dans Biochem. Biophys. Res. Commun., vol. 172, no 2, octobre 1990, p. 652–660 [lien DOI] 
  31. ↑ (en) N. Monji, C. A. Cole & A. S. Hoffman, « Activated, n-substituted acrylamide polymers for antibody coupling: application to a novel membrane-based immunoassay », dans J. Biomater. Sci. Polym. Ed., vol. 5, no 5, 1994, p. 407–420 [lien DOI] 
  32. ↑ (en) I.Y. Galaev & B. Mattiasson, « Thermoreactive water-soluble polymers, nonionic surfactants, and hydrogels as reagents in biotechnology », dans Enzyme Microb. Technol., vol. 15, no 5, mai 1993, p. 354–366 [lien DOI] 
  33. ↑ (en) Y.G. Takei, M. Matsukata, T. Aoki, K. Sanui, N. Ogata, A. Kikuchi, Y. Sakurai & T. Okano, « Temperature-responsive bioconjugates. 3. Antibody-poly(N-isopropylacrylamide) conjugates for temperature-modulated precipitations and affinity bioseparations », dans Bioconjug. Chem., vol. 5, no 6, 1994, p. 577–582 [lien DOI] 
  34. ↑ (en) A. Kumar, P.-O. Wahlund, C. Kepka, I.Y. Galaev & B. Mattiasson, « Purification of histidine-tagged single-chain Fv-antibody fragments by metal chelate affinity precipitation using thermoresponsive copolymers », dans Biotechnol. Bioeng., vol. 84, no 4, novembre 2003, p. 494–503 [lien DOI] 
  35. ↑ A. Kumar, I.Y. Galaev, B. Mattiasson et Michael Zachariou (dir.), Affinity Chromatography: Methods and Protocols, vol. 421, Humana Press, 2008, 348 p. (ISBN 978-1-58829-659-7) [présentation en ligne], « Affinity precipitation of proteins using metal chelates », p. 37–52 
  36. ↑ (en) J.P. Chen et A.S. Hoffman, « Polymer-protein conjugates. II. Affinity precipitation separation of human immunogammaglobulin by a poly(N-isopropylacrylamide)-protein A conjugate », dans Biomaterials, vol. 11, no 9, novembre 1990, p. 631–634 [lien DOI] 
  37. ↑ (en) B. Mattiasson, A. Kumar et I.Y. Galaev, « Affinity precipitation of proteins: design criteria for an efficient polymer », dans J. Mol. Recognit., vol. 11, no 1–6, 1998, p. 211–216 [lien DOI] 
  38. ↑ (en) D.C. Roepke, S.M. Goyal, C.J. Kelleher, D.A. Halvorson, A.J. Abraham, R.F. Freitas & E.L. Cussler, « Use of temperature-sensitive gel for concentration of influenza virus from infected allantoic fluids », dans J. Virol. Methods, vol. 15, no 1, janvier 1987, p. 25–31 [lien DOI] 
  39. ↑ (en) S. Anastase-Ravion, Z. Ding, A. Pellé, A.S. Hoffman & D. Letourneur, « New antibody purification procedure using a thermally responsive poly(N-isopropylacrylamide)-dextran derivative conjugate », dans J. Chromatogr. B Biomed. Sci. Appl., vol. 761, no 2, septembre 2001, p. 247–254 [lien DOI] 
  40. ↑ (en) Y.H. Bae, T. Okano & S.W. Kim, « ”On-off” thermocontrol of solute transport. II. Solute release from thermosensitive hydrogels », dans Pharm. Res., vol. 8, no 5, mai 1991, p. 624–628 [lien DOI] 
  41. ↑ (en) R. Yoshida, K. Sakai, T. Okano & Y. Sakurai, « Surface-modulated skin layers of thermal responsive hydrogels as on-off switches: II. Drug permeation », dans J. Biomater. Sci. Polym. Ed., vol. 3, no 3, 1992, p. 243–252 [lien DOI] 
  42. ↑ (en) H. Ichikawa & Y. Fukumori, « A novel positively thermosensitive controlled-release microcapsule with membrane of nano-sized poly(n-isopropylacrylamide) gel dispersed in ethylcellulose matrix », dans J. Control. Release, vol. 63, no 1–2, janvier 2000, p. 107–119 [lien DOI] 
  43. ↑ (en) A. Chilkoti, M.R. Dreher, D.E. Meyer & D. Raucher, « Targeted drug delivery by thermally responsive polymers », dans Adv. Drug. Deliv. Rev., vol. 54, no 5, septembre 2002, p. 613–630 [lien DOI] 
  44. ↑ (en) A. Gutowska, Y. H. Bae, H. Jacobs, F. Mohammad, D. Mix, J. Feijen & S.W. Kim, « Heparin release from thermosensitive polymer coatings: in vivo studies », dans J. Biomed. Mater. Res., vol. 29, no 7, juillet 1995, p. 811–821 [lien DOI] 
  45. ↑ (en) S.Y. Lin, K.S. Chen & L. Run-Chu, « Design and evaluation of drug-loaded wound dressing having thermoresponsive, adhesive, absorptive and easy peeling properties », dans Biomaterials, vol. 22, no 22, novembre 2001, p. 2999–3004 [lien DOI] 
  46. ↑ (en) F. Eeckman, A.J. Moës & K. Amighi, « Evaluation of a new controlled-drug delivery concept based on the use of thermoresponsive polymers », dans Int. J. Pharm., vol. 241, no 1, juillet 2002, p. 113–125 [lien DOI] 
  47. ↑ (en) N. Bertrand, J.G. Fleischer, K.M. Wasan, J.C. Leroux, « Pharmacokinetics and biodistribution of N-isopropylacrylamide copolymers for the design of pH-sensitive liposomes », dans Biomaterials, vol. 30, no 13, mai 2009, p. 2598–2605 [lien DOI] 
  48. ↑ (en) A. Mizutani, A. Kikuchi, M. Yamato, H. Kanazawa & T. Okano, « Preparation of thermoresponsive polymer brush surfaces and their interaction with cells », dans Biomaterials, vol. 29, no 13, mai 2008, p. 2073–2081 [lien DOI] 
  49. ↑ (en) Y. Hou, A.R. Matthews, A.M. Smitherman, A.S. Bulick, M.S. Hahn, H. Hou, A. Han & M.A. Grunlan, « Thermoresponsive nanocomposite hydrogels with cell-releasing behavior », dans Biomaterials, vol. 29, no 22, août 2008, p. 3175–3184 [lien DOI] 
  50. ↑ (en) T. Takezawa, Y. Mori & K. Yoshizato, « Cell culture on a thermo-responsive polymer surface », dans Biotechnology (N. Y.), vol. 8, no 9, septembre 1990, p. 854–856 [lien DOI] 
  51. ↑ (en) A. Kushida, M. Yamato, C. Konno, A. Kikuchi, Y. Sakurai & T. Okano, « Temperature-responsive culture dishes allow nonenzymatic harvest of differentiated madin-darby canine kidney (MDCK) cell sheets », dans J. Biomed. Mater. Res., vol. 51, no 2, août 2000, p. 216–223 [lien DOI] 
  52. ↑ (en) Y.H. An, D. Webb, A. Gutowska, V.A. Mironov & R.J. Friedman, « Regaining chondrocyte phenotype in thermosensitive gel culture », dans Anat. Rec. A, vol. 263, no 4, août 2001, p. 336–341 [lien DOI] 
  53. ↑ (en) T. Okano, N. Yamada, H. Sakai & Y. Sakurai, « A novel recovery system for cultured cells using plasma-treated polystyrene dishes grafted with poly(N-isopropylacrylamide) », dans J. Biomed. Mater. Res., vol. 27, no 10, octobre 1993, p. 1243–1251 [lien DOI] 
  54. ↑ (en) H.A. von Recum, T. Okano, S.W. Kim et P.S. Bernstein, « Maintenance of retinoid metabolism in human retinal pigment epithelium cell culture », dans Exp. Eye Res., vol. 69, no 1, juillet 1999, p. 97–107 [lien DOI] 
  55. ↑ (en) M. Yamato, O. H. Kwon, M. Hirose, A. Kikuchi & T. Okano, « Novel patterned cell coculture utilizing thermally responsive grafted polymer surfaces », dans J. Biomed. Mater. Res., vol. 55, no 1, avril 2001, p. 137–140 [lien DOI] 
  56. ↑ (en) T. Aoki, Y. Nagao, E. Terada, K. Sanui, N. Ogata, N. Yamada, Y. Sakurai, K. Kataoka et T. Okano, « Endothelial cell differentiation into capillary structures by copolymer surfaces with phenylboronic acid groups », dans J. Biomater. Sci. Polym. Ed., vol. 7, no 7, 1995, p. 539–550 [lien DOI] 
  57. ↑ (en) H.A. von Recum, S.W. Kim, A. Kikuchi, M. Okuhara, Y. Sakurai & T. Okano, « Novel thermally reversible hydrogel as detachable cell culture substrate », dans J. Biomed. Mater. Res., vol. 40, no 4, juin 1998, p. 631–639 [lien DOI] 
  58. ↑ (en) M.T. Moran, W.M. Carroll, A. Gorelov & Y. Rochev, « Intact endothelial cell sheet harvesting from thermoresponsive surfaces coated with cell adhesion promoters », dans J. R. Soc. Interface, vol. 4, no 17, décembre 2007, p. 1151–1157 [lien DOI] 
  59. ↑ (en) T. Okano, N. Yamada, M. Okuhara, H. Sakai & Y. Sakurai, « Mechanism of cell detachment from temperature-modulated, hydrophilic-hydrophobic polymer surfaces », dans Biomaterials, vol. 16, no 4, mars 1995, p. 297–303 [lien DOI] 
  60. ↑ (en) M. Maeda, C. Nishimura, D. Umeno & M. Takagi, « Psoralen-containing vinyl monomer for conjugation of double-helical DNA with vinyl polymers », dans Bioconjug. Chem., vol. 5, no 6, 1994, p. 527–531 [lien DOI] 
  61. ↑ (en) D. Umeno, M. Kawasaki & M. Maeda, « Water-soluble conjugate of double-stranded DNA and poly(N-isopropylacrylamide) for one-pot affinity precipitation separation of DNA-binding proteins », dans Bioconjug. Chem., vol. 9, no 6, 1998, p. 719–724 [lien DOI] 
  62. ↑ (en) W.L. Hinrichs, N.M. Schuurmans-Nieuwenbroek, P. van de Wetering & W.E. Hennink, « Thermosensitive polymers as carriers for DNA delivery », dans J. Control. Release, vol. 60, no 2–3, août 1999, p. 249–259 [lien DOI] 
  63. ↑ (en) M. Kurisawa, M. Yokoyama & T. Okano, « Gene expression control by temperature with thermo-responsive polymeric gene carriers », dans J. Control. Release, vol. 69, no 1, octobre 2000, p. 127–137 [lien DOI] 
  64. ↑ (en) T.G. Park & A.S. Hoffman, « Synthesis and characterization of a soluble, temperature-sensitive polymer-conjugated enzyme », dans J. Biomater. Sci. Polym. Ed., vol. 4, no 5, 1993, p. 493–504 [lien DOI] 
  65. ↑ (en) Z. Ding, G. Chen & A.S. Hoffman, « Synthesis and purification of thermally sensitive oligomer-enzyme conjugates of poly(N-isopropylacrylamide)-trypsin », dans Bioconjug. Chem., vol. 7, no 1, 1996, p. 121–126 [lien DOI] 
  66. ↑ (en) Z. Ding, G. Chen & A.S. Hoffman, « Unusual properties of thermally sensitive oligomer-enzyme conjugates of poly(N-isopropylacrylamide)-trypsin », dans J. Biomed. Mater. Res. A, vol. 39, no 3, mars 1998, p. 498–505 [lien DOI] 
  67. ↑ (en) G. Chen & A.S. Hoffman, « Synthesis of carboxylated poly(nipaam) oligomers and their application to form thermo-reversible polymer-enzyme conjugates », dans J. Biomater. Sci. Polym. Ed., vol. 5, no 4, 1994, p. 371–382 [lien DOI] 
  68. ↑ L.V. Sigolaeva, N.L. Eremeev & N.F. Kazanskaia, « Anomalous temperature dependence of the activity of immobilized alpha-chymotrypsin preparations », dans Bioorg. Khim., vol. 20, no 3, mars 1994, p. 268–273 
  69. ↑ (en) J.P. Chen, H.J. Yang & A.S. Hoffman, « Polymer-protein conjugates. I. Effect of protein conjugation on the cloud point of poly(N-isopropylacrylamide) », dans Biomaterials, vol. 11, no 9, novembre 1990, p. 625–630 [lien DOI] 
  70. ↑ (en) P.S. Stayton, T. Shimoboji, C. Long, A. Chilkoti, G. Chen, J.M. Harris & A.S. Hoffman, « Control of protein-ligand recognition using a stimuli-responsive polymer », dans Nature, vol. 378, no 6556, novembre 1995, p. 472–474 [lien DOI] 
  71. ↑ (en) Z. Ding, C.J. Long, Y. Hayashi, E.V. Bulmus, A.S. Hoffman & P.S. Stayton, « Temperature control of biotin binding and release with a streptavidin-poly(N-isopropylacrylamide) site-specific conjugate », dans Bioconjug. Chem., vol. 10, no 3, 1999, p. 395–400 [lien DOI] 
  72. ↑ (en) S. Carter, S. Rimmer, R. Rutkaite, L. Swanson, J.P.A. Fairclough, A. Sturdy & M. Webb, « Highly branched poly(N-isopropylacrylamide) for use in protein purification », dans Biomacromolecules, vol. 7, no 4, avril 2006, p. 1124–1130 [lien DOI] 
  73. ↑ (en) D.L. Huber, R.P. Manginell, M.A. Samara, B.-I. Kim & B.C. Bunker, « Programmed adsorption and release of proteins in a microfluidic device », dans Science, vol. 301, no 5631, juillet 2003, p. 352–354 [lien DOI] 
  74. ↑ (en) D.O.H. Teare, D.C. Barwick, W.C.E. Schofield, R.P. Garrod, A. Beeby & J.P.S. Badyal, « Functionalization of solid surfaces with thermoresponsive protein-resistant films », dans J. Phys. Chem. B, vol. 109, no 47, décembre 2005, p. 22407–22412 [lien DOI] 
  75. ↑ (en) M.D. Kurkuri, M.R. Nussio, A. Deslandes & N.H. Voelcker, « Thermosensitive copolymer coatings with enhanced wettability switching », dans Langmuir, vol. 24, no 8, avril 2008, p. 4238–4244 [lien DOI] 
  76. ↑ (en) A.E. Ivanov, J. Ekeroth, L. Nilsson, B. Mattiasson, B. Bergenståhl & I.Y. Galaev, « Variations of wettability and protein adsorption on solid siliceous carriers grafted with poly(N-isopropylacrylamide) », dans J. Colloid. Interface Sci., vol. 296, no 2, avril 2006, p. 538–544 [lien DOI] 
  77. ↑ (en) Y. Matsumaru, A. Hyodo, T. Nose, S. Ito, T. Hirano & S. Ohashi, « Application of thermosensitive polymers as a new embolic material for intravascular neurosurgery », dans J. Biomater. Sci. Polym. Ed., vol. 7, no 9, 1996, p. 795–804 [lien DOI] 
  78. ↑ (en) M. Andersson, A. Axelsson & G. Zacchi, « Diffusion of glucose and insulin in a swelling N-isopropylacrylamide gel », dans Int. J. Pharm., vol. 157, no 2, novembre 1997, p. 199–208 [lien DOI] 
  79. ↑ (en) H. Kanazawa, K. Yamamoto, Y. Kashiwase, Y. Matsushima, N. Takai, A. Kikuchi, Y. Sakurai & T. Okano, « Analysis of peptides and proteins by temperature-responsive chromatographic system using N-isopropylacrylamide polymer-modified columns », dans J. Pharm. Biomed. Anal., vol. 15, no 9–10, juin 1997, p. 1545–1550 [lien DOI] 
  80. ↑ (en) H. Kanazawa, T. Sunamoto, Y. Matsushima, A. Kikuchi & T. Okano, « Temperature-responsive chromatographic separation of amino acid phenylthiohydantions using aqueous media as the mobile phase », dans Analytical Chemistry, vol. 72, no 24, décembre 2000, p. 5961–5966 [lien DOI] 
  81. ↑ (en) H. Lakhiari, T. Okano, N. Nurdin, C. Luthi, P. Descouts, D. Muller & J. Jozefonvicz, « Temperature-responsive size-exclusion chromatography using poly(N-isopropylacrylamide) grafted silica », dans Biochim. Biophys. Acta, vol. 1379, no 3, mars 1998, p. 303–313 [lien DOI] 

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