Comportement des nanoparticules de silice en milieu biologique ...

tel-00836093, version 1 - 20 Jun 2013
Conclusions et perspectives
Ce travail avait pour but d’étudier le comportement des nanoparticules de silice en milieu
biologique, étude nécessaire pour les applications envisagées de ces nanoparticules dans le
domaine bio-médical. Pour cela l’influence des caractéristiques des nanoparticules sur leur
comportement a été observée à différents niveaux : du suivi du comportement des
nanoparticules en milieu biologique (réel ou simulé) à l’analyse des interactions entre ces
nanoparticules et des cellules. Ces dernières ont été observées dans des cultures 2D, où les
cellules sont exposées directement aux nanoparticules, mais aussi lors de la diffusion de
nanoparticules dans des matrices de collagène dans lesquelles les cellules sont immobilisées,
pour se rapprocher des conditions d’exposition par voie cutanée. Pour cela, des particules de
différentes tailles (entre 10 et 200 nm), de charge de surface positives ou négatives et de
différentes compositions ont été synthétisées et caractérisées puis exposées à des cellules du
derme. L’objectif était d’évaluer dans quelle mesure les caractéristiques physico-chimiques
des nanoparticules influencent leur stabilité en milieu biologique, leur capacité à diffuser à
travers un matériau modèle du derme et leur comportement au niveau cellulaire.
Cette étude a permis d’obtenir quelques résultats intéressants et prometteurs pour les
applications dans le domaine bio-médical, résultats résumés dans les paragraphes qui suivent.
La surface des nanoparticules et leur taille sont des paramètres clés pour leur stabilité
en conditions biologiques
Nous avons observé que la charge ainsi que la nature des groupements présents en surface
jouent un rôle important dans la cinétique de dissolution des particules en milieu de culture.
En effet, le calcul des constantes de dissolution montre que les particules se dissolvent
d’autant moins vite qu’elles sont petites et avec une charge de surface négative. Par contre, la
taille ne modifie pas le plateau d’équilibre de dissolution, contrairement à la
fonctionnalisation de surface : à taille identique (10 nm) les particules possédant des
groupements amines en surface se dissolvent plus dans le milieu de culture que leurs
homologues chargées négativement. Par ailleurs, à taille constante, l’introduction de disulfure
ralentit légèrement la dissolution et modifie significativement le plateau d’équilibre de