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 />
Enfin, lors <strong>de</strong> leur diffusion dans le gel, les particules vont partiellem<strong>en</strong>t se dissoudre. Ces<br />
résultats pourrai<strong>en</strong>t être exploités pour développer un implant à base <strong>de</strong> collagène intégrant<br />
<strong><strong>de</strong>s</strong> particules <strong>de</strong> <strong>silice</strong> qui pourrait libérer <strong>de</strong> façon progressive un principe actif par<br />
dissolution lors <strong>de</strong> la diffusion vers la zone d’intérêt. Ce type <strong>de</strong> matériaux fait l’objet<br />
d’étu<strong><strong>de</strong>s</strong> (Ding 2011) puisqu’ils offr<strong>en</strong>t un support biocompatible pour <strong>en</strong>capsuler <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
particules (réservoir <strong>de</strong> principes actifs) qui pourront progressivem<strong>en</strong>t diffuser vers la zone à<br />
traiter pour libérer leurs molécules, offrant ainsi un traitem<strong>en</strong>t optimisé par rapport à une<br />
injection par voie intraveineuse par exemple.<br />
4.3 Etu<strong>de</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> matériaux composites collagène-<strong>silice</strong><br />
Les matériaux à base <strong>de</strong> collagène sont <strong>de</strong> très bons candidats pour la formation<br />
d’implants intégrant un traitem<strong>en</strong>t à libération prolongée. D’un autre côté, les <strong>nanoparticules</strong><br />
<strong>de</strong> <strong>silice</strong> font l’objet <strong>de</strong> nombreuses étu<strong><strong>de</strong>s</strong> pour leur utilisation dans la libération contrôlée <strong>de</strong><br />
principes actifs. Nous nous sommes donc intéressés à un matériau composite collagène-<strong>silice</strong><br />
et à ses év<strong>en</strong>tuelles applications biomédicales. L’étu<strong>de</strong> précé<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> diffusion a montré que<br />
les <strong>nanoparticules</strong> <strong>de</strong> <strong>silice</strong> sont capables <strong>de</strong> diffuser dans un gel <strong>de</strong> collagène, il semble donc<br />
intéressant d’abor<strong>de</strong>r la question <strong>de</strong> la mobilité <strong>de</strong> ces particules lorsqu’elles sont intégrées au<br />
matériau avant la gélification.<br />
Dans les matériaux ainsi formés, les particules <strong>de</strong> <strong>silice</strong> peuv<strong>en</strong>t avoir <strong>de</strong>ux rôles : elles<br />
peuv<strong>en</strong>t être <strong><strong>de</strong>s</strong> réservoirs <strong>de</strong> principes actifs mais elles peuv<strong>en</strong>t aussi développer <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
interactions avec le collagène et modifier les propriétés du gel. Ainsi l’introduction d’une<br />
composante minérale, comme la <strong>silice</strong>, au sein du réseau <strong>de</strong> collagène permet-elle d’obt<strong>en</strong>ir<br />
<strong><strong>de</strong>s</strong> matériaux aux propriétés mécaniques améliorées (Desimone 2010). Cet effet peut être<br />
valorisé dans une utilisation comme biomatériaux, et ce d’autant plus que les gels <strong>de</strong><br />
collagène sont <strong>de</strong> bons candidats pour l’ingénierie tissulaire, avec un inconvéni<strong>en</strong>t : pour <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
conc<strong>en</strong>trations <strong>en</strong> collagène inférieures à 3 mg/mL, leur manipulation n’est pas aisée. L’une<br />
<strong><strong>de</strong>s</strong> solutions pour palier ce problème consiste à intégrer une composante minérale, une autre<br />
solution est d’augm<strong>en</strong>ter la conc<strong>en</strong>tration <strong>en</strong> collagène (Hélary 2010).<br />
Dans notre étu<strong>de</strong>, nous avons choisi <strong>de</strong> combiner ces <strong>de</strong>ux approches <strong>en</strong> évaluant la<br />
biocompatibilité <strong>de</strong> gels composites conc<strong>en</strong>trés collagène-<strong>silice</strong>. Afin d’étudier à la fois<br />
l’influ<strong>en</strong>ce <strong><strong>de</strong>s</strong> caractéristiques <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>nanoparticules</strong> et l’influ<strong>en</strong>ce <strong>de</strong> la forme sous laquelle la<br />
<strong>silice</strong> est introduite nous avons utilisé <strong>de</strong>ux approches pour intégrer une composante <strong>silice</strong><br />
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