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 />
la différ<strong>en</strong>ce <strong>de</strong> structure induite par les conditions <strong>de</strong> fibrillog<strong>en</strong>èse n’a pas d’influ<strong>en</strong>ce, à<br />
cette conc<strong>en</strong>tration <strong>en</strong> collagène, sur la diffusion <strong>de</strong> particules Si+60 ni sur leur dissolution au<br />
sein du gel.<br />
4.2.2.3 Conclusions<br />
Les résultats obt<strong>en</strong>us sur <strong><strong>de</strong>s</strong> gels <strong>de</strong> conc<strong>en</strong>tration <strong>en</strong> collagène allant <strong>de</strong> 1,5 à 5 mg/mL<br />
montr<strong>en</strong>t que ce paramètre est un facteur influant sur la diffusion et la dissolution <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
<strong>nanoparticules</strong> <strong>de</strong> <strong>silice</strong>. Plus la conc<strong>en</strong>tration <strong>en</strong> collagène est élevée, plus la diffusion<br />
diminue et ral<strong>en</strong>tit pour atteindre une vitesse stable <strong>en</strong>tre 3 et 5 mg/mL. Par ailleurs, la<br />
conc<strong>en</strong>tration <strong>en</strong> collagène augm<strong>en</strong>te le taux <strong>de</strong> dissolution <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>nanoparticules</strong> au sein du gel<br />
mais ral<strong>en</strong>tit le phénomène. Enfin, la voie <strong>de</strong> fibrillogénèse pour <strong><strong>de</strong>s</strong> gels à 5 mg/mL, formés<br />
sous vapeurs d’ammoniac à température ambiante ou par neutralisation avec <strong>de</strong> la sou<strong>de</strong>, ne<br />
semble pas avoir d’influ<strong>en</strong>ce.<br />
L’impact <strong>de</strong> la conc<strong>en</strong>tration <strong>en</strong> collagène sur la diffusion <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>nanoparticules</strong> <strong>de</strong> <strong>silice</strong> peut<br />
s’expliquer par une différ<strong>en</strong>ce d’interactions du collagène avec les particules. En effet, plus la<br />
conc<strong>en</strong>tration <strong>en</strong> collagène est élevée plus les particules ont <strong>de</strong> chances <strong>de</strong> r<strong>en</strong>contrer du<br />
collagène sur leur chemin <strong>de</strong> diffusion et <strong>de</strong> développer <strong><strong>de</strong>s</strong> interactions électrostatiques avec<br />
ce <strong>de</strong>rnier, avec pour conséqu<strong>en</strong>ce une diminution <strong>de</strong> la diffusion due à l’immobilisation <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
particules. Ceci se retrouve dans le modèle où lorsque la conc<strong>en</strong>tration <strong>en</strong> collagène augm<strong>en</strong>te<br />
l’adsorption n’est plus négligeable par rapport à la diffusion.<br />
Enfin, comme la taille et la charge <strong>de</strong> surface <strong><strong>de</strong>s</strong> particules, la conc<strong>en</strong>tration <strong>en</strong> collagène<br />
influ<strong>en</strong>ce la dissolution <strong><strong>de</strong>s</strong> particules, favorisée par une conc<strong>en</strong>tration plus élevée, mais<br />
ral<strong>en</strong>tie par rapport au <strong>milieu</strong> <strong>de</strong> culture seul. Cep<strong>en</strong>dant, la constante calculée correspond à la<br />
constante <strong>de</strong> dissolution <strong><strong>de</strong>s</strong> particules dont les formes solubles ont diffusé pour ressortir du<br />
gel. Or lors <strong>de</strong> la dissolution dans le gel, une partie <strong><strong>de</strong>s</strong> formes solubles produites peut<br />
s’adsorber à la surface <strong><strong>de</strong>s</strong> fibres <strong>de</strong> collagène et ne peuv<strong>en</strong>t donc pas diffuser librem<strong>en</strong>t. La<br />
différ<strong>en</strong>ce observée <strong>en</strong>tre la constante <strong>de</strong> dissolution dans le <strong>milieu</strong> et celle après diffusion<br />
dans le gel peut donc être le reflet <strong>de</strong> l’adsorption <strong><strong>de</strong>s</strong> formes solubles libérées. Cette<br />
hypothèse est <strong>en</strong> partie validée par la modélisation puisqu’il est nécessaire d’introduire une<br />
constante d’adsorption du même ordre <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>ur que la diffusion pour obt<strong>en</strong>ir <strong><strong>de</strong>s</strong> courbes<br />
modélisant les points expérim<strong>en</strong>taux <strong>de</strong> diffusion <strong><strong>de</strong>s</strong> formes solubles. En l’abs<strong>en</strong>ce <strong>de</strong><br />
phénomène d’adsorption, la simulation d’un système purem<strong>en</strong>t diffusif <strong><strong>de</strong>s</strong> formes solubles<br />
mène à <strong><strong>de</strong>s</strong> courbes dont les plateaux sont bi<strong>en</strong> supérieurs à ceux observés<br />
expérim<strong>en</strong>talem<strong>en</strong>t.<br />
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