Comportement des nanoparticules de silice en milieu biologique ...

tel-00836093, version 1 - 20 Jun 2013
Conclusions et perspectives
loin. Ces résultats permettront éventuellement d’optimiser le développement d’implants à
base de collagène et nanoparticules de silice.
Les cellules immobilisées dans une matrice de collagène sont capables d’internaliser des
nanoparticules de silice lors de leur diffusion
L’immobilisation des cellules dans une matrice de collagène ralentit la cinétique d’endocytose
des nanoparticules, sans pour autant l’empêcher, et modifie la toxicité subséquente. En effet,
les particules de 10 nm de diamètre, qui se révèlent toxiques en culture 2D, perturbent peu
l’activité métabolique des cellules immobilisées dans les matrices de collagène.
L’environnement tridimensionnel des cellules semble donc jouer un rôle en limitant la
concentration effective aux abords des cellules (adsorption des particules, dilution dans la
matrice, apport progressif par diffusion). Ces conditions sont plus proches de la réalité de
l’exposition par voie cutanée et pourraient donc être utilisées pour l’évaluation et
l’optimisation des nanoparticules utilisant cette voie d’accès.
Des matériaux composites collagène-silice homogènes et bio-compatibles peuvent être
formés
L’ajout de silice, sous forme de particules ou de silicates, modifie les propriétés mécaniques
des gels de collagène sans effet néfaste pour les cellules qui sont capables de proliférer et
migrer dans ces matériaux. En utilisant les résultats de l’étude de diffusion, il serait possible
de tester des conditions (caractéristiques des particules et concentration en collagène) qui
permettraient d’obtenir des matériaux biocompatibles collagène-silice libérant
progressivement les particules de silice et leur contenu.
Des nanoparticules de silice sensibles à un environnement réducteur peuvent être
synthétisées
Dans le but d’obtenir des particules "bio-fragmentables", nous avons synthétisé des particules
incorporant une fonction disulfure, avec un rapport massique S/Si allant de 0 à 19%, sensibles
à l’environnement réducteur rencontré lors de l’internalisation des particules. Nous avons
montré que le protocole de synthèse utilisé permet d’obtenir une répartition de cette fonction
disulfure en surface mais aussi dans des poches réparties dans le cœur des particules. Par
ailleurs, les tests en milieu réducteur hors des cellules montrent que les ponts disulfures
introduits peuvent être réduits par du DTT et que ce phénomène est lent et progressif.
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