Comportement des nanoparticules de silice en milieu biologique ...

tel-00836093, version 1 - 20 Jun 2013
Chapitre 4 : Diffusion des nanoparticules de silice dans un hydrogel de collagène
concentrations serait due à leur interaction avec le collagène non assemblé, d’autant plus
présent que la concentration augmente. En outre, lorsque la concentration en collagène
augmente de 1,5 à 5 mg/mL, il apparaît des inhomogénéités dans l’organisation des fibres au
sein du réseau. Ces dernières peuvent créer des chemins de diffusion privilégiés qui
expliqueraient le peu d’évolution de la vitesse de diffusion des particules dans les gels H3 et
H5 malgré l’augmentation de la concentration en collagène.
Valeur à 72 h Coefficient de diffusion
Gel NP formes
solubles
DNP
(10 7 m 2 .s -1 )
Dsoluble
(10 7 m 2 .s -1 )
kdissolution (10 4
mg.mL -1 .h -1 )
t0 (h)
H1,5 47 ± 3 % 32 ± 3 % 111 37 3,4 ± 0,3 0,3 ± 0,2
H3 9 ± 2 % 39 ± 2 % 3,0 11 1,3 ± 0,2 1,2 ± 0,2
H5 6 ± 2 % 18 ± 2 % 2,0 3,7 0,46 ± 0,08 2,4 ± 0,8
C5 8 ± 2 % 21 ± 2 % 2,0 5,0 0,62 ± 0,07 1,8 ± 0,3
Tableau 4-2 : Paramètres de diffusion des nanoparticules Si+60 dans différents gels de collagène
Par ailleurs, la constante de dissolution apparente diminue quand la concentration en
collagène varie de 1,5 à 5 mg/mL, mais la proportion de formes solubles dans le signal total
augmente. On observe ainsi que la dissolution des particules est plus importante dans des gels
plus concentrés mais apparaît moins rapide. Ceci résulte de la compétition entre une diffusion
gênée par la présence des fibres ou des molécules de collagène (qui ralentit artificiellement la
dissolution) et un taux de dissolution favorisé par ces interactions.
4.2.2.2 Influence de la voie de fibrillogénèse
On veut déterminer si la voie de fibrillogénèse a une incidence sur la diffusion et la
dissolution de nanoparticules de silice. Pour cela, on compare les résultats de diffusion et de
dissolution obtenus pour les gels de collagène à 5 mg/mL, H5 et C5. On n’observe alors pas
de différences significatives (figure 4.7 et tableau 4.2). Le plateau final est d’environ 25% de
formes fluorescentes ayant diffusé à 72 heures pour les deux types de gel, avec une répartition
similaire entre nanoparticules et formes solubles. De plus, les coefficients de diffusion sont
similaires dans ces deux types de gel, que ce soit pour les particules ou pour les formes
solubles issues de leur dissolution. Enfin, la constante de dissolution apparente n’est pas
modifiée significativement par la modification de la voie de fibrillogénèse. Ceci implique que
126