Comportement des nanoparticules de silice en milieu biologique ...

tel-00836093, version 1 - 20 Jun 2013
Introduction
Les nanosciences et nanotechnologies, qui promettent des progrès remarquables dans
de nombreux domaines comme la santé, les biotechnologies, l’énergie, l’électronique ou les
technologies de l’information, font l’objet depuis quelques années d’un intérêt croissant,
comme en témoignent les nombreux moyens humains et financiers mis en œuvre pour leur
développement. Ce domaine de la science s’intéresse aux nano-objets (dont une dimension est
inférieure à 100 nm) sous plusieurs aspects : synthèse, observation, manipulation, assemblage,
étude et exploitation des phénomènes apparaissant à l’échelle nanométrique ou encore
compréhension des interactions développées à cette échelle.
Parmi les nano-objets les plus étudiés, on trouve des nanoparticules de nombreux matériaux
comme l’or, la silice, les oxydes métalliques (par exemple TiO 2) et les semi-conducteurs (par
exemple ZnS, CdSe) pour les cristaux quantiques. Un des intérêts de ces nanoparticules est la
possibilité de contrôler la forme, la taille, la composition lors de la synthèse et de modifier la
surface pour les fonctionnaliser. De plus la dimension même des nanoparticules et la diversité
de nanoparticules synthétisables en font des candidats intéressants pour les applications en
bioanalyse et médecine. La silice est largement envisagée pour ces applications puisqu’elle
est biocompatible, du moins en formulation macroscopique, et inerte. De plus, la synthèse et
la fonctionnalisation des nanoparticules de silice par des sondes, des gènes ou des protéines,
sont relativement faciles à mettre en œuvre. Enfin, la silice est déjà utilisée dans le domaine
médical, d’où l’intérêt de développer de tels objets.
Les nombreuses applications actuelles ou envisagées des nanoparticules de silice soulèvent
cependant plusieurs questions importantes. Afin de développer l’utilisation des nanoparticules
de silice dans le domaine bio-médical, il est notamment important de connaître leur
comportement en conditions physiologiques et en présence de cellules : stabilité, toxicité... De
plus, comprendre dans quelle mesure le contrôle des caractéristiques des particules permet de
modifier leur comportement permettra d’optimiser les nanoparticules par rapport aux
applications envisagées.