Comportement des nanoparticules de silice en milieu biologique ...

tel-00836093, version 1 - 20 Jun 2013
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Chapitre 4 : Diffusion des nanoparticules de silice dans un hydrogel de collagène
il ne reste pas suffisamment de sites d’adsorption pour retenir les formes solubles. Enfin,
quand les gels sont à 5 mg/mL, non seulement les particules peuvent s’adsorber mais il reste
des sites d’adsorption accessibles aux formes solubles, ce qui expliquerait pourquoi la
quantité de formes solubles observée en sortie du gel diminue lorsque la concentration en
collagène passe de 3 à 5 mg/mL tandis que la quantité de particules reste inchangée.
Enfin, grâce à la modélisation, nous avons pu obtenir les coefficients de diffusion des
particules et des formes solubles dans les gels de concentrations différentes, ainsi que la
constante de dissolution apparente des particules Si+60 dans ces gels (tableau 4.2). Ces
paramètres montrent que les cinétiques de diffusion, aussi bien des particules que des formes
solubles, ralentissent de façon importante lorsqu’on augmente la concentration en collagène.
De plus, on peut établir une relation entre le coefficient de diffusion et la concentration en
collagène :
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4.8).
D = D 0 exp(−αC ν ) (Phillis 1989). Comme les concentrations en collagène
utilisées sont faibles, on peut développer la relation précédente en série de Taylor et obtenir :
ν
D = D0 *(1 − αCcollagène D (10 7 cm 2 /s)
120
100
80
60
40
20
), relation qui peut s’ajuster aux points expérimentaux obtenus (figure
0
0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006
Concentration collagène (g/mL)
Figure 4-8: Modélisation de l'évolution du coefficient de diffusion en fonction de la concentration en
collagène
L’étude du matériau montre qu’entre 1,5 et 5 mg/mL, il n’y a pas de différence significative
du réseau fibrillaire et la taille des pores se situe aux alentours de 0,5 µm (Ramanujan 2002).
Par contre, Ramanujan et al. suggèrent que la diffusion peut être entravée par la présence
entre les fibres de molécules de collagène non assemblées. On peut donc émettre l’hypothèse
que la différence de diffusion observée pour les particules Si+60 dans les gels de différentes
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