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 />
- Influ<strong>en</strong>ce <strong>de</strong> la surface <strong><strong>de</strong>s</strong> particules<br />
Un autre facteur pouvant moduler l’accumulation <strong><strong>de</strong>s</strong> particules dans les différ<strong>en</strong>ts organes est<br />
la nature ainsi que la charge <strong>de</strong> surface (Souris 2010, van Schooneveld 2008). L’étu<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
Souris et al. montre que les particules <strong>de</strong> <strong>silice</strong> mésoporeuses <strong>de</strong> 70 nm chargées positivem<strong>en</strong>t<br />
(+34 mV) sont rapi<strong>de</strong>m<strong>en</strong>t excrétées du foie et se retrouv<strong>en</strong>t dans le tractus gastro-intestimal<br />
pour être éliminées <strong>de</strong> l’organisme. A l’inverse, les particules négatives (-17 mV)<br />
s’accumul<strong>en</strong>t dans le foie et rest<strong>en</strong>t plusieurs jours, voire plusieurs mois, dans l’organisme. Il<br />
semble donc qu’une charge <strong>de</strong> surface positive soit préférable pour l’utilisation <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
<strong>nanoparticules</strong> <strong>de</strong> <strong>silice</strong> dans le domaine médical puisqu’elle favorise leur élimination <strong>de</strong><br />
l’organisme. De même, la prés<strong>en</strong>ce <strong>de</strong> groupem<strong>en</strong>ts lipidiques <strong>en</strong> surface <strong><strong>de</strong>s</strong> particules<br />
améliore la biocompatibilité et le profil pharmacocinétique <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>nanoparticules</strong> (van<br />
Schooneveld 2008). La modification <strong>de</strong> surface permet d’éviter l’agrégation <strong><strong>de</strong>s</strong> particules qui<br />
semble jouer un rôle crucial sur les voies d’élimination <strong><strong>de</strong>s</strong> particules <strong><strong>de</strong>s</strong> organes et <strong>de</strong><br />
l’organisme.<br />
- Temps et mo<strong>de</strong> d’exposition<br />
En fonction du mo<strong>de</strong> d’administration <strong><strong>de</strong>s</strong> particules et du temps d’exposition, la toxicité<br />
observée peut varier. Par exemple, <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>nanoparticules</strong> mésoporeuses injectées par voie sous-<br />
cutanée prés<strong>en</strong>t<strong>en</strong>t une bonne biocompatibilité in vivo chez le rat et sont l<strong>en</strong>tem<strong>en</strong>t éliminées<br />
tandis que ces mêmes particules sont létales lorsqu’elles sont injectées par voie intra-veineuse<br />
(Hudson 2008). Par ailleurs, le temps d’exposition est un facteur important puisque les effets<br />
d’une exposition courte, prolongée ou chronique peuv<strong>en</strong>t être assez différ<strong>en</strong>ts. De façon<br />
générale, plus le temps d’exposition est long plus la toxicité, du moins l’effet sur la viabilité<br />
cellulaire est important (Lin 2006).<br />
- Un exemple d’utilisation : le traitem<strong>en</strong>t <strong><strong>de</strong>s</strong> cellules cancéreuses<br />
Lu et al. ont montré que <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>nanoparticules</strong> <strong>de</strong> <strong>silice</strong> mésoporeuses <strong>de</strong> 100 nm <strong>de</strong> diamètre<br />
permett<strong>en</strong>t <strong>de</strong> libérer un ag<strong>en</strong>t <strong>de</strong> traitem<strong>en</strong>t après s’être accumulées préfér<strong>en</strong>tiellem<strong>en</strong>t dans<br />
les cellules cancéreuses. De plus, leur étu<strong>de</strong> montre que les <strong>nanoparticules</strong> sont <strong>en</strong> gran<strong>de</strong><br />
partie excrétées et les animaux ne prés<strong>en</strong>t<strong>en</strong>t pas <strong>de</strong> lésions ou d’anormalités<br />
histopathologiques liées à l’exposition aux <strong>nanoparticules</strong>. En outre, chez les animaux traités,<br />
les tumeurs sont significativem<strong>en</strong>t réduites, montrant ainsi l’efficacité in vivo du traitem<strong>en</strong>t<br />
utilisant <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>nanoparticules</strong> <strong>de</strong> <strong>silice</strong> comme vecteurs. Le développem<strong>en</strong>t <strong>de</strong> ces particules<br />
pour <strong><strong>de</strong>s</strong> traitem<strong>en</strong>ts semble donc prometteur.<br />
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