Guillermo Monreal Santiago

Biographie

Guillermo Monreal Santiago est maître de conférences à l’université de Strasbourg, au sein de l’UMR 7140 - Chimie de la matière complexe (CMC), une unité mixte de recherche CNRS–université de Strasbourg.

Ses recherches actuelles portent sur les coacervats : s'inspirant des condensats biomoléculaires (gouttelettes liquides qui contrôlent différents processus dans la cellule), son équipe étudie de quelle manière des coacervats complexes peuvent être utilisés pour diriger des réactions chimiques ou l'auto-assemblage. En outre, celle-ci développe de nouvelles techniques permettant d’interagir avec les coacervats, dans un objectif de mise au point de nouveaux systèmes complexes.

Le Dr. Monreal Santiago a obtenu en 2015 un master en chimie organique avec mention de l'université Complutense de Madrid (Espagne), puis un doctorat à l'université de Groningue (Pays-Bas), sur les thèmes de la chimie des systèmes et de la vie de novo. Sous la direction du professeur Sijbren Otto, ses recherches doctorales ont porté sur des systèmes de peptides autoréplicatifs, qu'il a combinés avec des cofacteurs afin d’observer des propriétés émergentes telles que le protométabolisme ou la compartimentation. Après avoir obtenu son diplôme en 2020, il a poursuivi sa carrière en tant que chercheur postdoctoral dans le groupe de la professeure Marleen Kamperman, travaillant sur des coacervats complexes contenant des peptides. Ses recherches postdoctorales visaient à comprendre l'effet de la réticulation des peptides sur les propriétés mécaniques des coacervats, ainsi qu’à développer de nouveaux matériaux capables d'imiter la soie d'araignée. En 2022, il a rejoint l’université de Strasbourg pour prendre son poste actuel.

Fellowship 2024

Dates - 01/12/2024-31/12/2026

Résumé du projet

CONTRÔLE ÉLECTRIQUE ET ÉLECTROCHIMIQUE DE LA COACERVATION COMPLEXE

Les coacervats complexes sont des liquides uniques : aqueux, mais non miscibles à l'eau pure ; extrêmement denses en charge, mais hydrophobes. En raison de ces propriétés singulières, les émulsions de gouttelettes de coacervat dans l'eau ont trouvé des applications dans de nombreux domaines, du développement de protocellules aux industries alimentaire et cosmétique. Cependant, un inconvénient majeur empêche une utilisation plus répandue : la stabilité colloïdale des émulsions de coacervats est très faible, ce qui signifie qu'elles fusionnent en une seule phase très peu de temps après leur formation.

L'objectif de ce projet USIAS est d'explorer l'utilisation de champs électriques pour créer et stabiliser des émulsions de coacervats, en contrôlant (ou en empêchant complètement) leur coalescence. Cela pourrait ouvrir la voie à de nouvelles applications pour ces colloïdes, en augmentant considérablement les échelles de temps disponibles pour la compartimentation d'autres molécules ou pour une stabilisation plus poussée. En outre, les coacervats représentent un sujet unique pour le domaine de l'électrohydrodynamique, car leur densité de charge élevée ainsi que leur faible tension interfaciale avec l'eau les rendent extrêmement sensibles aux champs électriques. C'est pourquoi l'étude des coacervats dans ce contexte peut conduire à de nouvelles connaissances fondamentales sur la physique de l'électroémulsification et de l'électrocoalescence.

Dans le cadre de ce projet, nous caractériserons le comportement de différents coacervats sous champ électrique, dans l’objectif de corréler les effets observés à la composition et aux propriétés des coacervats. En outre, nous développerons des lois d'échelle visant à comprendre les forces qui régissent les interactions coacervat-champ électrique. Enfin, nous introduirons des groupes sensibles à l'oxydoréduction dans les coacervats, ce qui les rendra sensibles aux réactions électrochimiques. En combinant les forces électriques et l'électrochimie, nous travaillerons au développement de nouveaux systèmes d'une complexité sans précédent, présentant des propriétés telles que la formation transitoire ou le transport et le pompage par électricité.