Comportement des nanoparticules de silice en milieu biologique ...
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tel-00836093, version 1 - 20 Jun 2013<br />
Chapitre 1 : Interactions <strong><strong>de</strong>s</strong> particules <strong>de</strong> <strong>silice</strong> avec le vivant<br />
synthèse, la molécule à <strong>en</strong>capsuler est placée <strong>en</strong> phase organique avant d’initier l’hydrolyse-<br />
con<strong>de</strong>nsation du précurseur <strong>de</strong> <strong>silice</strong> dans une voie par émulsion (Kim 2007).<br />
Il est aussi possible d’utiliser les particules <strong>de</strong> <strong>silice</strong> pour attacher <strong>en</strong> surface les molécules<br />
d’intérêt via différ<strong>en</strong>tes fonctionnalisations. Les molécules peuv<strong>en</strong>t être simplem<strong>en</strong>t<br />
adsorbées, avec le risque d’une libération anticipée, ou liées <strong>de</strong> façon coval<strong>en</strong>te à la surface <strong>de</strong><br />
la <strong>silice</strong> (Wang 2006). La variété <strong><strong>de</strong>s</strong> groupem<strong>en</strong>ts silanes disponibles permet d’avoir <strong>en</strong><br />
surface <strong><strong>de</strong>s</strong> particules la fonction la plus appropriée pour greffer la biomolécule d’intérêt : une<br />
fonction aci<strong>de</strong> carboxylique pour greffer <strong><strong>de</strong>s</strong> protéines ou <strong><strong>de</strong>s</strong> molécules possédant une<br />
fonction amine, thiol pour réagir avec un oligonucléoti<strong>de</strong> possédant un pont disulfure ou<br />
<strong>en</strong>core amine qui permet le greffage via <strong><strong>de</strong>s</strong> isothiocyanates.<br />
Par ailleurs, la formation <strong>de</strong> particules mésoporeuses permet d’<strong>en</strong>capsuler le principe actif<br />
dans les pores <strong><strong>de</strong>s</strong> particules. Ces particules sont particulièrem<strong>en</strong>t étudiées (Vallet-Regi 2006,<br />
Lu 2007), <strong>en</strong> partie à cause <strong>de</strong> leur modularité, <strong>de</strong> la facilité d’<strong>en</strong>capsulation <strong><strong>de</strong>s</strong> molécules, <strong>de</strong><br />
la quantité <strong>de</strong> molécules par particules (jusqu’à quelques c<strong>en</strong>taines <strong>de</strong> milligrammes par<br />
gramme <strong>de</strong> particules) et <strong>de</strong> la possibilité d’intégrer un système <strong>de</strong> "portes" contrôlant<br />
l’ouverture <strong><strong>de</strong>s</strong> pores (Slowing 2008).<br />
Enfin, les capsules ("sphères creuses") <strong>de</strong> <strong>silice</strong> ont aussi été étudiées pour la libération <strong>de</strong><br />
principes actifs (Ch<strong>en</strong> 2004, Li 2004). Elles prés<strong>en</strong>t<strong>en</strong>t une capacité plus importante que les<br />
particules <strong>de</strong> <strong>silice</strong> pleines mais le contrôle <strong>de</strong> la libération dans ces systèmes est plus délicat.<br />
- Ciblage et contrôle <strong>de</strong> la libération<br />
Quel que soit le type <strong>de</strong> particule <strong>de</strong> <strong>silice</strong> choisi pour l’application comme vecteur <strong>de</strong><br />
principes actifs, la recherche actuelle vise à développer <strong><strong>de</strong>s</strong> particules capables <strong>de</strong> cibler<br />
spécifiquem<strong>en</strong>t leur lieu d’action et <strong>de</strong> ne libérer la molécule active qu’une fois à <strong><strong>de</strong>s</strong>tination.<br />
Pour parv<strong>en</strong>ir à ce résultat, la chimie <strong>de</strong> la <strong>silice</strong> est mise à contribution pour fonctionnaliser<br />
la surface <strong><strong>de</strong>s</strong> particules. Les groupem<strong>en</strong>ts placés <strong>en</strong> surface peuv<strong>en</strong>t être <strong><strong>de</strong>s</strong> polymères<br />
protecteurs (Fuller 2008, Mailean<strong>de</strong>r 2009) permettant d’éviter une élimination prématurée<br />
<strong><strong>de</strong>s</strong> particules avant qu’elles n’atteign<strong>en</strong>t leur cible, <strong><strong>de</strong>s</strong> "clapets" s’ouvrant sous l’action d’un<br />
stimulus défini pour contrôler la libération (Cauda 2010, Kim 2010, Slowing 2008), <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
fragm<strong>en</strong>ts reconnaissables par la cellule pour cibler l’action <strong><strong>de</strong>s</strong> particules (Ros<strong>en</strong>holm 2009,<br />
Lu 2010), <strong><strong>de</strong>s</strong> pepti<strong><strong>de</strong>s</strong> permettant la pénétration <strong><strong>de</strong>s</strong> particules dans les cellules (Santra 2004,<br />
Mao 2010), ou <strong>en</strong>core <strong><strong>de</strong>s</strong> ligands favorisant l’évasion <strong><strong>de</strong>s</strong> particules <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>en</strong>dosomes <strong>en</strong> vue<br />
d’une libération intracellulaire (Vivero-Escoto 2010).<br />
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