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
dans le gel de collagène : ajouter des colloïdes de silice ou ajouter une solution de silicate qui
peut polymériser au sein du gel. Avant de développer de tels matériaux pour des applications
biomédicales, il faut s’assurer de leur compatibilité avec les cellules et de leur intégration
dans un organisme vivant. Dans la suite, seules les études concernant l’aptitude des différents
matériaux à favoriser l’adhésion – prolifération de cellules seront présentées.
4.3.1 FORMATION DES MATERIAUX
Les matériaux composites collagène-silice ont été obtenus par neutralisation d’une solution
acide de collagène et ajout de la silice sous différentes formes avant la gélification. Les
différentes formes de silice intégrées dans ce matériau composite sont : des nanoparticules de
différentes tailles (12 nm, 80 nm et 390 nm), négatives ou positives (pour les particules de 80
nm, la charge positive a été obtenue par greffage d’amines en surface) ou une solution de
silicate de sodium. La concentration en silice dans ces différents gels (10 mM) est identique à
la concentration en nanoparticules de silice utilisée pour les études de diffusion. Les gels
composites à 3 mg/mL sont obtenus de la même manière que les gels H3 utilisés pour la
diffusion en ajoutant la source de silice sans modifier le pH (Desimone 2010). Les sources de
silice sont donc des suspensions dans l’acide acétique 17 mM pour les particules et une
solution neutralisée de silicate.
Afin d’élargir la gamme de composition des gels collagène-silice à des concentrations en
collagène et en silice plus élevées, tout en maintenant des conditions compatibles avec
l’encapsulation de cellules, des gels à plus forte concentration en collagène (jusqu’à 15
mg/mL) ont été obtenus en neutralisant la solution acide de collagène avec un tampon Tris-
HCl. Cette voie permet d’augmenter le temps de gélification, donc de travailler avec des
concentrations finales en collagène plus élevées sans rencontrer de problème d’inhomogénéité
des gels.
4.3.2 ETUDE DE L’ADHESION / PROLIFERATION DE FIBROBLASTES SUR CES
MATERIAUX
Pour valider l’utilisation de ces matériaux comme substrats biocompatibles, des tests
d’adhésion/prolifération ont été menés pour étudier l’influence de la présence des différentes
formes de silice sur le comportement des cellules.
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