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
intercellulaires en greffant des groupements en surface permettant de cibler la zone visée. Ces
particules peuvent aussi servir à marquer des tissus in vivo (Santra 2004).
Par ailleurs, les particules de silice sont aussi étudiées pour développer des agents de contraste
pour l’IRM (Pinho 2012, Taylor-Pashow 2010, Voisin 2007). L’utilisation de nanoparticules
présente des avantages par rapport à l’agent de contraste seul, notamment en améliorant les
propriétés de relaxation, qui en font de meilleurs agents de contraste in vivo. Par ailleurs, il est
possible d’avoir un nombre important d’atomes, de gadolinium par exemple, par particule, ce
qui permet d’avoir un signal plus fort lors de l’imagerie et améliore donc la sensibilité (Santra
2005). Enfin, l’utilisation de particules permet un ciblage, par greffage de groupements
spécifiques en surface, pour avoir une sonde d’imagerie plus précise.
- Photothérapie dynamique
Ces dernières années ont vu le développement de la thérapie photodynamique en
remplacement de la radio ou chimiothérapie, pour des traitements notamment contre le
cancer. Cette technique est basée sur l’accumulation de molécules photosensibles dans les
cellules. Sous l’action d’un rayonnement, ces molécules permettent la formation d’oxygène
singulet, espèce cytotoxique qui provoque l’apoptose ou la nécrose des cellules par stress
oxydant. Les nanoparticules de silice sont des candidats prometteurs pour l’encapsulation de
molécules photosensibles en raison de la diversité des synthèses permettant d’encapsuler un
grand nombre de molécules, de la stabilité de la matrice de silice et de la possibilité de
fonctionnaliser les particules (Couleaud 2010).
- Système de libération contrôlée
Pour servir de système de libération de principes actifs, les nanoparticules de silice doivent
pouvoir incorporer ces molécules dans des conditions compatibles avec leur éventuelle
fragilité. Dans le cas de la silice, il existe différentes façons d’intégrer un principe actif :
l’encapsulation, le greffage en surface, ou encore la formation de particules mésoporeuses ou
de capsules de silice.
L’encapsulation de molécules fonctionnelles dépend de leur propriété
hydrophilie/hydrophobie. En effet, il est facile d’intégrer des molécules hydrophiles dans la
matrice de silice par des interactions non-covalentes lors de la synthèse par voie Stöber ou par
émulsion (Barbé 2004, Finnie 2006). Par contre lorsque la molécule à encapsuler est
hydrophobe, il est nécessaire d’utiliser des particules comportant un organosilane. Lors de la
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