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
Figure 4-17: Influence de la source de silice sur l’adhésion (a) et la prolifération (b) des NHDF dans
les gels composites collagène-silice à 3 mg/mL et 5 mg/mL (10 mM de silice)
Les cellules déposées sur les gels formés avec des silicates ont un comportement différent de
celles ensemencées sur les gels formés avec des colloïdes. La formation d’un réseau
collagène-silice par introduction de silicates lors de la préparation des gels à 3 mg/mL semble
favoriser l’adhésion des cellules ainsi que leur prolifération (figure 4.17). En présence de
silicates, le nombre de cellules est en constante augmentation pendant les trois semaines du
suivi. Par contre dans les gels à 5 mg/mL formés par neutralisation avec du Tris-HCl, les
silicates ont peu d’effet sur l’adhésion sur 12 heures et le nombre de cellules présentes à 24
heures est plus faible que sur le gel témoin. Par contre la prolifération cellulaire est, comme
dans les gels à 3 mg/mL, en augmentation pendant les trois semaines de culture, et le nombre
de cellules après 21 jours est significativement plus important dans le gel composite
collagène-silicate que dans le gel témoin de collagène seul.
L’adhésion des cellules dépend de la surface du matériau sur lequel elles sont déposées, et
notamment de la capacité des protéines d’adhésion comme les intégrines à interagir avec la
surface. Les gels collagène-silicate sont ceux qui présentent les meilleures propriétés
mécaniques, ce qui peut expliquer l’impact favorable sur l’adhésion.
Par ailleurs, l’environnement plus favorable créé par l’introduction de silicates lors de la
formation du gel peut se retrouver partiellement dans les gels avec des nanoparticules lorsque
les produits de dissolution de ces dernières vont interagir avec les fibres de collagène. La
nature des interactions sera différente puisque la silice soluble interagira avec des fibres de
collagène déjà formées tandis que les silicates peuvent participer pleinement à la
fibrillogénèse. Malgré tout, cette interaction des formes solubles avec les fibres de collagène
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