Comportement des nanoparticules de silice en milieu biologique ...

tel-00836093, version 1 - 20 Jun 2013
Chapitre 1 : Interactions des particules de silice avec le vivant
principe actif. De plus, l’incorporation du principe actif dans une particule permet une
délivrance ciblée, par exemple dans les cellules cancéreuses (Gu 2007), et éviterait ainsi des
thérapies lourdes. Enfin, l’utilisation de nanoparticules permet une libération intracellulaire du
principe actif (Faraji 2009) et peut permettre de franchir des barrières biologiques.
Par ailleurs, les nanoparticules peuvent servir à développer des détecteurs rapides et sensibles
pour la détection de virus, de marqueurs de certaines maladies ou encore de tumeurs. Ces
objets, grâce à leur taille, peuvent aussi permettre d’optimiser l’imagerie in vivo en
fournissant des sondes plus petites, moins invasives et plus sensibles (particules magnétiques,
quantum dots, nanotubes de carbone...).
De plus, ces nanomatériaux peuvent avoir des propriétés thérapeutiques et être directement
utilisés pour certains traitements ; des nanoparticules d’or ou magnétiques peuvent induire de
l’hyperthermie utilisée pour tuer des cellules cancéreuses, les nanoparticules d’argent
cristallines peuvent servir d’antibactérien.
Enfin, le développement de biomatériaux bénéficie aussi de l’essor des nanotechnologies, par
exemple par la nanostructuration des surfaces des implants pour une meilleure
biocompatibilité ou l’optimisation des propriétés mécaniques dans des matériaux composites.
1.1.2.2 La silice ayant un rôle "biologique" actif
Concernant les applications médicales, les nanoparticules de silice sont actuellement étudiées
pour leurs applications en imagerie mais aussi en thérapie en les utilisant comme agent de
vectorisation. En particulier la grande diversité de la chimie des silanes fait des nanoparticules
de silice un candidat prometteur pour une délivrance ciblée, voire intracellulaire contrôlée.
- Imagerie
Les nanoparticules de silice peuvent être utilisées pour développer des sondes d’imagerie
nanométriques dans lesquelles l’agent de contraste est protégé de l’environnement par la
matrice de silice.
De nombreuses études ont été réalisées sur l’incorporation de fluorophores organiques dans
des nanoparticules de silice pour marquer et imager des cellules (Kumar 2008, Wang 2006,
Tan 2004). L’encapsulation du fluorophore dans une matrice de silice permet d’augmenter
l’intensité de fluorescence et la stabilité du signal de fluorescence. Par ailleurs, la taille
nanométrique de ces sondes permet leur internalisation dans des cellules cibles. Ces particules
peuvent ensuite être utilisées pour explorer les phénomènes d’interactions intra et
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