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
la matrice extracellulaire en synthétisant des protéines capables de dégrader le collagène et
l’élastine : les collagènases et élastases.
1.1.3.2 Diffusion de particules à travers la peau
La diffusion des nanoparticules à travers la peau dépend de plusieurs facteurs : leur
taille mais aussi leur état d’agrégation, la charge de surface et la présence éventuelle d’une
couronne de protéine, mais l’état de la peau joue aussi un rôle important (présence d’abrasion,
flexions répétées, …). Tous ces paramètres vont avoir une influence sur la capacité des
nanoparticules à pénétrer la peau ainsi que sur la profondeur de pénétration et la localisation
des nanoparticules. L’analyse de l’influence de ces différents paramètres est rendue difficile
par la corrélation qu’il y a entre plusieurs d’entre eux. Par exemple, lorsque l’on fait varier la
taille des nanoparticules, on modifie en parallèle la densité de charge. Dans la suite de ce
paragraphe, l’influence de la taille et de la charge de surface des particules est présentée.
- Influence de la taille
De nombreuses études font état de l’influence de la taille des nanoparticules sur la
capacité à pénétrer et traverser la peau, ou du moins sur la cinétique du processus. Il est
couramment admis concernant la pénétration cutanée que des particules de diamètre inférieur
à 3 µm peuvent pénétrer dans le stratum corneum, les particules de diamètre supérieur à 10
µm restent à la surface de la peau sans y pénétrer, et les particules de diamètre intermédiaire
s’accumulent dans les follicules sébacés (Schaefer, 1990). Cependant cette règle n’est pas
absolue et il existe de nombreux contre-exemples qui soulignent que la taille n’est pas le seul
paramètre déterminant dans la capacité des particules à traverser la peau.
Sonavane et al. (Sonavane 2008) ont montré que sur 24 heures des nanoparticules d’or, dans
une gamme de taille allant de 15 nm à 200 nm, étaient capables de pénétrer la peau de rat.
Cependant, lorsque la taille augmente, la cinétique de diffusion diminue et l’on voit apparaître
un temps de latence initial qui augmente. Parallèlement, la localisation des nanoparticules est
aussi dépendante de leur taille. En effet, plus la taille diminue, plus les particules sont
retrouvées dans des couches profondes de la peau, les plus grosses étant majoritairement
situées dans l’épiderme.
La nature du nanomatériau peut modifier certaines propriétés des particules, et notamment
leur élasticité ou leur capacité à se déformer sous l’action d’une contrainte. Ainsi peut-on
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