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
En conclusion, quelle que soit la concentration en collagène, entre 1,5 et 5 mg/mL, les
particules Si+60 sont internalisées, après 24 h, dans les cellules immobilisées. De même,
l’ensemble des particules Si+200, Si+60, Si+10 et Si-10 sont internalisées par un mécanisme
d’endocytose active dans les cellules immobilisées dans un gel de collagène à 3 mg/mL.
L’immobilisation des cellules dans un gel de collagène ne semble pas modifier le mécanisme
d’internalisation des particules de plus de 60 nm de diamètre, internalisées par voie clathrine
dans les cellules immobilisées dans un gel comme dans les cellules en exposition directe aux
nanoparticules (chapitre 3 § 3.1.1). Par contre, dans le cas des particules de 10 nm de
diamètre, l’immobilisation des cellules semble modifier le processus d’internalisation, mais
ces résultats nécessitent une étude plus approfondie pour être confirmés. Dans tous les cas, on
obtient une colocalisation importante de la fluorescéine et du Lysosensor, indiquant la
présence des particules dans des vésicules acides.
- Toxicité des particules lors de leur diffusion dans les gels cellularisés
L’analyse par microscopie à fluorescence des gels a montré que les particules sont
internalisées dans les cellules, il est donc important de savoir si cette internalisation perturbe
les cellules en induisant une certaine toxicité. Le suivi de l’activité métabolique des cellules
immobilisées dans les gels de collagène montre que lors de la diffusion des différentes
nanoparticules, aucune toxicité notable n’est observée (figure 4.14 b). L’exposition aux
nanoparticules diffusant dans le gel entraîne plutôt une augmentation de l’activité
métabolique, notamment après 14 jours d’exposition. Cette augmentation est la plus
importante dans le cas des particules Si-10. De plus, le suivi du nombre de cellules vivantes
(obtenu après hydrolyse du gel) montre que les particules positives ont un effet bénéfique
(Si+60, Si+10) ou neutre (Si+200) sur le nombre de cellules après 7 jours tandis que les
particules négatives Si-10 ont un effet néfaste sur les premières 72 h, effet qui s’estompe
légèrement au bout de 7 jours (figure 4.14 a). En corrélant ces deux études, on peut expliquer
l’augmentation de l’activité métabolique des cellules exposées à la diffusion des particules Si-
10 comme une réponse à une situation de stress.
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