Comportement des nanoparticules de silice en milieu biologique ...

tel-00836093, version 1 - 20 Jun 2013
Chapitre 3 : Interactions des nanoparticules avec les cellules
le cas des particules Si+200, ce phénomène se traduit par une diminution visible de la taille
des particules qui n’est pas observée pour Si+60. Il ne faut pas oublier que les expériences ont
été faites à concentration massique constante, ce qui implique que le nombre de particules est
plus important pour Si+60 que Si+200. Ainsi y a-t-il plus de particules qui participent à la
dissolution pour Si+60 et chacune voit son diamètre affecté dans des proportions moins
significatives. Outre la modification de diamètre, la dissolution intracellulaire des particules
semble modifier leur structure en faisant apparaître une "porosité" visualisée en MET. Cette
dernière peut être le résultat d’une dissolution des zones les moins condensées dans le cœur
des particules, par exemple autour de la FITC. Ce phénomène a été observé pour des
particules hybrides alginate-silice pour lesquelles la dissolution de l’alginate entraîne la
libération d’espèces siliciques qui peuvent se recondenser sur l’extérieur des particules selon
un phénomène de type maturation d’Ostwald (Yang 2007).
3.4 Conclusions
Cette étude a permis de mettre en évidence la capacité des particules de silice de 10 à 200 nm
de diamètre, positives ou négatives, à être internalisées par des fibroblastes dermiques
humains. Cette internalisation se fait par un mécanisme d’endocytose active, majoritairement
par voie clathrine, qui englobe les agrégats de particules au voisinage de la membrane.
A concentration massique constante, les particules de 10 nm de diamètre induisent des
dommages beaucoup plus importants dans les cellules, notamment au niveau des membranes.
Ces dommages sont liés à l’internalisation puisqu’ils ne sont pas observés en présence
d’inhibiteurs. De plus, les particules de 10 nm de diamètre se révèlent plus toxiques pour les
fibroblastes dermiques que les particules de 40 et 200 nm de diamètre, et ce d’autant plus
lorsqu’elles sont négatives. En effet, seules ces dernières induisent une mortalité cellulaire
complète après 7 jours d’exposition, ainsi qu’une certaine génotoxicité après 24 heures
d’exposition. Pour ce même diamètre de 10 nm, les particules positives, bien que présentant
une certaine toxicité, n’induisent la mort cellulaire que d’une partie de la population et les
cellules restantes sont capables de retrouver une activité métabolique normale après une
semaine de culture sans particules. A l’opposé, l’internalisation de particules positives de plus
de 40 nm de diamètre ne semble pas provoquer de toxicité dans cette lignée cellulaire pour
une exposition allant de 4 heures à 7 jours consécutifs.
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