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 />
particules au sein du gel. En effet, contrairem<strong>en</strong>t aux <strong>nanoparticules</strong> qui sont prés<strong>en</strong>tes dans la<br />
solution source <strong>de</strong> diffusion, les formes solubles doiv<strong>en</strong>t être produites avant <strong>de</strong> pouvoir<br />
diffuser. Or, on observe, déjà dans le <strong>milieu</strong> <strong>de</strong> culture, une différ<strong>en</strong>ce <strong>de</strong> vitesse <strong>de</strong><br />
dissolution <strong>en</strong>tre les particules <strong>de</strong> plus <strong>de</strong> 60 nm <strong>de</strong> diamètre et celles <strong>de</strong> 10 nm <strong>de</strong> diamètre.<br />
Pour confirmer ceci dans la configuration <strong>de</strong> l’étu<strong>de</strong> (dissolution au sein du gel <strong>de</strong> collagène),<br />
nous nous sommes intéressés à la constante <strong>de</strong> dissolution appar<strong>en</strong>te dans le gel <strong>de</strong> collagène.<br />
- Cinétiques <strong>de</strong> dissolution<br />
Pour pouvoir comparer la dissolution <strong><strong>de</strong>s</strong> particules dans les gels <strong>de</strong> collagène et dans le<br />
<strong>milieu</strong> <strong>de</strong> culture à 37°C, la constante <strong>de</strong> dissolution appar<strong>en</strong>te <strong><strong>de</strong>s</strong> particules <strong>de</strong> <strong>silice</strong> est<br />
calculée à partir <strong><strong>de</strong>s</strong> courbes d’évolution <strong>de</strong> l’int<strong>en</strong>sité <strong>de</strong> fluoresc<strong>en</strong>ce <strong><strong>de</strong>s</strong> formes solubles.<br />
Lorsqu’on compare les différ<strong>en</strong>tes particules, on s’aperçoit que la dissolution est trois fois<br />
plus rapi<strong>de</strong> pour Si+200 que pour Si+60 (tableau 4.1). On peut aussi noter que la dissolution<br />
<strong><strong>de</strong>s</strong> particules Si+10 et Si-10 est nettem<strong>en</strong>t plus l<strong>en</strong>te que celle <strong>de</strong> Si+200 et Si+60 : la<br />
constante <strong>de</strong> dissolution appar<strong>en</strong>te est un ordre <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>ur plus faible. Ces valeurs sont <strong>en</strong><br />
accord avec les différ<strong>en</strong>ces <strong>de</strong> diffusion observées. On remarque <strong>en</strong>fin que la dissolution <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
particules est ral<strong>en</strong>tie dans le gel <strong>de</strong> collagène par rapport à la dissolution dans le <strong>milieu</strong> seul,<br />
la constante <strong>de</strong> dissolution est globalem<strong>en</strong>t <strong>de</strong>ux ordres <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>ur plus faible (tableau 4.1).<br />
Cep<strong>en</strong>dant, l’ordre d’évolution <strong><strong>de</strong>s</strong> constantes <strong>de</strong> dissolution appar<strong>en</strong>te, <strong>en</strong> fonction <strong>de</strong> la taille<br />
et <strong>de</strong> la charge, est conservée. Enfin, il est intéressant <strong>de</strong> noter que le taux <strong>de</strong> dissolution<br />
(rapport formes solubles/total) est similaire à celui obt<strong>en</strong>u dans le <strong>milieu</strong> <strong>de</strong> culture seul (cf<br />
figure 2.7).<br />
4.2.1.4 Bilan sur l’influ<strong>en</strong>ce <strong><strong>de</strong>s</strong> caractéristiques <strong><strong>de</strong>s</strong> particules sur leur diffusion et leur<br />
comportem<strong>en</strong>t dans un gel <strong>de</strong> collagène<br />
En conclusion, toutes les particules étudiées, <strong>de</strong> 10 nm à 200 nm <strong>de</strong> diamètre, positives et<br />
négatives, sont capables <strong>de</strong> traverser un gel <strong>de</strong> collagène à 3 mg/mL <strong>en</strong> quelques heures.<br />
Cep<strong>en</strong>dant, les caractéristiques <strong><strong>de</strong>s</strong> particules, taille et charge <strong>de</strong> surface, ont une influ<strong>en</strong>ce sur<br />
la cinétique <strong>de</strong> diffusion et la quantité <strong>de</strong> formes qui diffus<strong>en</strong>t. L’effet <strong>de</strong> la taille semble <strong>en</strong><br />
accord avec les résultats <strong><strong>de</strong>s</strong> étu<strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>de</strong> Sonavane et al. et Nabeshi et al. (Sonavane 2008,<br />
Nabeshi 2011). Par contre les résultats concernant l’influ<strong>en</strong>ce <strong>de</strong> la charge <strong>de</strong> surface <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
particules sembl<strong>en</strong>t à l’opposé <strong>de</strong> ceux obt<strong>en</strong>us par Kohli et al. (Kohli 2004) où les particules<br />
négatives diffusai<strong>en</strong>t plus que les positives. Cep<strong>en</strong>dant il ne faut pas oublier que la nature<br />
chimique du matériau peut avoir une influ<strong>en</strong>ce, notamm<strong>en</strong>t sur les protéines qui vont<br />
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