Comportement des nanoparticules de silice en milieu biologique ...
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tel-00836093, version 1 - 20 Jun 2013<br />
Chapitre 4 : Diffusion <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>nanoparticules</strong> <strong>de</strong> <strong>silice</strong> dans un hydrogel <strong>de</strong> collagène<br />
L’utilisation <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>nanoparticules</strong> <strong>de</strong> <strong>silice</strong> dans <strong>de</strong> nombreux produits d’application<br />
cutanée, notamm<strong>en</strong>t <strong><strong>de</strong>s</strong> produits cosmétiques, pose le problème <strong>de</strong> l’exposition cutanée<br />
prolongée et chronique. Des étu<strong><strong>de</strong>s</strong> réc<strong>en</strong>tes montr<strong>en</strong>t qu’après exposition cutanée <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
particules <strong>de</strong> <strong>silice</strong> sont capables <strong>de</strong> traverser la peau et se retrouv<strong>en</strong>t distribuées dans<br />
l’organisme (Nabeshi 2011). Par ailleurs, l’utilisation <strong>de</strong> <strong>nanoparticules</strong> pour la délivrance <strong>de</strong><br />
médicam<strong>en</strong>ts par voie cutanée est <strong>en</strong>visagée. Afin d’étudier l’influ<strong>en</strong>ce <strong>de</strong> différ<strong>en</strong>ts<br />
paramètres sur la diffusion <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>nanoparticules</strong> <strong>de</strong> <strong>silice</strong>, nous nous intéressons dans ce<br />
chapitre à leur comportem<strong>en</strong>t après application sur un matériau modèle du <strong>de</strong>rme : un<br />
hydrogel <strong>de</strong> collagène. La première question qui se pose est : quelle est l’influ<strong>en</strong>ce <strong>de</strong> la taille<br />
et <strong>de</strong> la charge <strong>de</strong> surface <strong><strong>de</strong>s</strong> particules sur leur diffusion à travers le matériau ?<br />
Au-<strong>de</strong>là <strong>de</strong> la diffusion, se pos<strong>en</strong>t d’autres questions comme : les particules interagiss<strong>en</strong>t-elles<br />
avec le matériau ? La prés<strong>en</strong>ce <strong>de</strong> cellules au sein du gel a-t-elle une influ<strong>en</strong>ce ? Pour<br />
répondre à ces questions, <strong>en</strong> plus <strong>de</strong> la diffusion à travers le gel nous nous sommes intéressés<br />
à la dissolution <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>nanoparticules</strong> au cours <strong>de</strong> cette diffusion, à l’internalisation <strong><strong>de</strong>s</strong> particules<br />
par les cellules prés<strong>en</strong>tes dans le gel et à la toxicité év<strong>en</strong>tuellem<strong>en</strong>t associée.<br />
Enfin, on peut se <strong>de</strong>man<strong>de</strong>r ce qui se passe lorsque les particules <strong>de</strong> <strong>silice</strong> sont intégrées au<br />
gel <strong>de</strong> collagène. En effet, les particules ainsi piégées dans le gel <strong>de</strong> collagène peuv<strong>en</strong>t avoir<br />
un comportem<strong>en</strong>t différ<strong>en</strong>t et induire <strong><strong>de</strong>s</strong> conséqu<strong>en</strong>ces sur les propriétés du matériau et sur la<br />
compatibilité avec les cellules. Il est d’autant plus intéressant d’étudier le matériau composite<br />
collagène-<strong>nanoparticules</strong> <strong>de</strong> <strong>silice</strong> que les gels <strong>de</strong> collagène sont <strong>de</strong> bons candidats dans le<br />
cadre d’applications comme la réparation cutanée. Quelques résultats <strong>de</strong> cette étu<strong>de</strong>, m<strong>en</strong>ée<br />
ess<strong>en</strong>tiellem<strong>en</strong>t par Martín Desimone au cours <strong>de</strong> ses années <strong>de</strong> post-doctorat au laboratoire<br />
seront prés<strong>en</strong>tés.<br />
4.1 Prés<strong>en</strong>tation du système d’étu<strong>de</strong><br />
4.1.1 LE MATERIAU MODELE DU DERME<br />
Le <strong>de</strong>rme est constitué majoritairem<strong>en</strong>t d’une matrice <strong>de</strong> collagène <strong>de</strong> type I. Le matériau<br />
modèle utilisé est donc un gel <strong>de</strong> collagène <strong>de</strong> type I. Dans l’étu<strong>de</strong> <strong>de</strong> diffusion, nous nous<br />
sommes limités à une conc<strong>en</strong>tration <strong>en</strong> collagène <strong>de</strong> 5 mg/mL, conc<strong>en</strong>tration inférieure à celle<br />
r<strong>en</strong>contrée dans le <strong>de</strong>rme, afin <strong>de</strong> pouvoir immobiliser <strong><strong>de</strong>s</strong> cellules dans le gel lors <strong>de</strong> sa<br />
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