Comportement des nanoparticules de silice en milieu biologique ...
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tel-00836093, version 1 - 20 Jun 2013<br />
€<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 />
il ne reste pas suffisamm<strong>en</strong>t <strong>de</strong> sites d’adsorption pour ret<strong>en</strong>ir les formes solubles. Enfin,<br />
quand les gels sont à 5 mg/mL, non seulem<strong>en</strong>t les particules peuv<strong>en</strong>t s’adsorber mais il reste<br />
<strong><strong>de</strong>s</strong> sites d’adsorption accessibles aux formes solubles, ce qui expliquerait pourquoi la<br />
quantité <strong>de</strong> formes solubles observée <strong>en</strong> sortie du gel diminue lorsque la conc<strong>en</strong>tration <strong>en</strong><br />
collagène passe <strong>de</strong> 3 à 5 mg/mL tandis que la quantité <strong>de</strong> particules reste inchangée.<br />
Enfin, grâce à la modélisation, nous avons pu obt<strong>en</strong>ir les coeffici<strong>en</strong>ts <strong>de</strong> diffusion <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
particules et <strong><strong>de</strong>s</strong> formes solubles dans les gels <strong>de</strong> conc<strong>en</strong>trations différ<strong>en</strong>tes, ainsi que la<br />
constante <strong>de</strong> dissolution appar<strong>en</strong>te <strong><strong>de</strong>s</strong> particules Si+60 dans ces gels (tableau 4.2). Ces<br />
paramètres montr<strong>en</strong>t que les cinétiques <strong>de</strong> diffusion, aussi bi<strong>en</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> particules que <strong><strong>de</strong>s</strong> formes<br />
solubles, ral<strong>en</strong>tiss<strong>en</strong>t <strong>de</strong> façon importante lorsqu’on augm<strong>en</strong>te la conc<strong>en</strong>tration <strong>en</strong> collagène.<br />
De plus, on peut établir une relation <strong>en</strong>tre le coeffici<strong>en</strong>t <strong>de</strong> diffusion et la conc<strong>en</strong>tration <strong>en</strong><br />
collagène :<br />
€<br />
4.8).<br />
D = D 0 exp(−αC ν ) (Phillis 1989). Comme les conc<strong>en</strong>trations <strong>en</strong> collagène<br />
utilisées sont faibles, on peut développer la relation précé<strong>de</strong>nte <strong>en</strong> série <strong>de</strong> Taylor et obt<strong>en</strong>ir :<br />
ν<br />
D = D0 *(1 − αCcollagène D (10 7 cm 2 /s)<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
), relation qui peut s’ajuster aux points expérim<strong>en</strong>taux obt<strong>en</strong>us (figure<br />
0<br />
0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006<br />
Conc<strong>en</strong>tration collagène (g/mL)<br />
Figure 4-8: Modélisation <strong>de</strong> l'évolution du coeffici<strong>en</strong>t <strong>de</strong> diffusion <strong>en</strong> fonction <strong>de</strong> la conc<strong>en</strong>tration <strong>en</strong><br />
collagène<br />
L’étu<strong>de</strong> du matériau montre qu’<strong>en</strong>tre 1,5 et 5 mg/mL, il n’y a pas <strong>de</strong> différ<strong>en</strong>ce significative<br />
du réseau fibrillaire et la taille <strong><strong>de</strong>s</strong> pores se situe aux al<strong>en</strong>tours <strong>de</strong> 0,5 µm (Ramanujan 2002).<br />
Par contre, Ramanujan et al. suggèr<strong>en</strong>t que la diffusion peut être <strong>en</strong>travée par la prés<strong>en</strong>ce<br />
<strong>en</strong>tre les fibres <strong>de</strong> molécules <strong>de</strong> collagène non assemblées. On peut donc émettre l’hypothèse<br />
que la différ<strong>en</strong>ce <strong>de</strong> diffusion observée pour les particules Si+60 dans les gels <strong>de</strong> différ<strong>en</strong>tes<br />
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