Comportement des nanoparticules de silice en milieu biologique ...
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tel-00836093, version 1 - 20 Jun 2013<br />
Chapitre 3 : Interactions <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>nanoparticules</strong> avec les cellules<br />
(<strong>en</strong>viron 2 mM à 37°C), donc cette <strong>de</strong>rnière n’est pas le seul moteur <strong>de</strong> la dissolution.<br />
Cep<strong>en</strong>dant ces considérations ne sont valables que dans un système fermé. Or les <strong>en</strong>dosomes<br />
peuv<strong>en</strong>t être considérés comme <strong><strong>de</strong>s</strong> systèmes ouverts d’où les espèces solubles pourrai<strong>en</strong>t<br />
s’échapper tandis que les particules serai<strong>en</strong>t piégées. En adoptant ce point <strong>de</strong> vue, on<br />
compr<strong>en</strong>d que la thermodynamique prévoit que le système essaye d’atteindre son équilibre,<br />
i.e. atteindre la limite <strong>de</strong> solubilité. Comme les espèces solubles sont continuellem<strong>en</strong>t retirées,<br />
le système n’atteint jamais son état d’équilibre et la dissolution continue.<br />
En conclusion, on a vu que selon la nature <strong><strong>de</strong>s</strong> particules, l’exocytose ou la dissolution<br />
intracellulaire sera favorisée mais, bi<strong>en</strong> que dans <strong><strong>de</strong>s</strong> proportions différ<strong>en</strong>tes, les <strong>de</strong>ux<br />
phénomènes sont observés.<br />
3.3.5 BILAN<br />
Après une semaine <strong>de</strong> culture sans <strong>nanoparticules</strong>, les observations <strong>en</strong> microscopie montr<strong>en</strong>t<br />
qu’il y a toujours <strong><strong>de</strong>s</strong> particules prés<strong>en</strong>tes dans les cellules, réparties dans <strong><strong>de</strong>s</strong> vésicules mais<br />
jamais observées au niveau du noyau. Malgré cela, les cellules exposées aux particules<br />
positives ont toutes une activité métabolique comparable à celle <strong><strong>de</strong>s</strong> cellules témoins, et ce<br />
même pour les cellules exposées aux particules toxiques Si+10. Les cellules exposées aux<br />
<strong>nanoparticules</strong> négatives Si-10, quant à elles, ont subi trop <strong>de</strong> dommages lors <strong>de</strong> l’exposition à<br />
une susp<strong>en</strong>sion à 0,6 mg/mL pour survivre. Par contre, lorsque la conc<strong>en</strong>tration <strong>en</strong> particules<br />
<strong>de</strong> 10 nm <strong>de</strong> diamètre est divisée par 10 pour se ram<strong>en</strong>er à un nombre <strong>de</strong> particules<br />
comparables à Si+200, les cellules prés<strong>en</strong>t<strong>en</strong>t une activité métabolique comparable au témoin<br />
après une semaine <strong>de</strong> culture sans particules.<br />
Par ailleurs, au cours <strong>de</strong> cette semaine <strong>de</strong> culture, une partie <strong><strong>de</strong>s</strong> particules initialem<strong>en</strong>t dans<br />
les cellules est excrétée. Cette exocytose <strong><strong>de</strong>s</strong> particules dép<strong>en</strong>d <strong>de</strong> leur taille et <strong>de</strong> leur charge.<br />
En effet, comme observé par Hu et al. (Hu 2011) plus les particules sont petites plus elles<br />
peuv<strong>en</strong>t ressortir facilem<strong>en</strong>t. Cep<strong>en</strong>dant, ils ont aussi montré que plus le temps d’incubation<br />
est long plus la quantité <strong>de</strong> particules excrétée est restreinte. Dans notre étu<strong>de</strong>, on observe que<br />
pour une charge <strong>de</strong> surface légèrem<strong>en</strong>t négative, plus les particules sont petites plus le rapport<br />
particules/formes solubles excrétées augm<strong>en</strong>te. Par ailleurs, les particules négatives Si-10<br />
ressort<strong>en</strong>t presque intégralem<strong>en</strong>t sous forme <strong>de</strong> particules.<br />
De plus, on observe un phénomène <strong>de</strong> dissolution intracellulaire avant la libération <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
particules internalisées dans le <strong>milieu</strong> <strong>en</strong>vironnant pour les particules Si+200 et Si+60. Dans<br />
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