Comportement des nanoparticules de silice en milieu biologique ...

tel-00836093, version 1 - 20 Jun 2013
Chapitre 2 : Caractérisation des nanoparticules
2.3 Stabilité en milieu biologique
Afin de déterminer le comportement des nanoparticules de silice en milieu biologique, des
études ont été menées sur des suspensions à 0,6 mg/mL dans le milieu de culture et dans un
milieu tampon à pH 7,4. Le tampon utilisé doit être sans phosphate pour le suivi par dosage
de l’acide silicique libéré par dissolution à cause des interférences des ions phosphates avec le
dosage par le molybdate d’ammonium (Thayer 1930) ; le choix s’est donc porté sur un
tampon Tris-HCl. Afin de se rapprocher des conditions biologiques, le tampon contient 10
mM de KCl – ce qui correspond à une concentration proche de celle du plasma sanguin (5
mM), mais est bien inférieure à la concentration dans le cytosol (140 mM). L’étude en milieu
de culture se fait avec un milieu complet contenant du sérum et donc des protéines.
La dissolution des nanoparticules est suivie par différentes techniques : dosage de l’acide
silicique libéré, évolution de la taille en MET et suivi de la fluorescéine libérée. Cette dernière
est obtenue en centrifugeant la suspension avec un seuil de rétention de 3 kD, ce qui permet
de mesurer l’intensité de fluorescence des espèces libérées lors de la dissolution et de taille
inférieure à 0,13 nm (diamètre des pores du filtre). L’ICP a aussi été testée comme méthode
de suivi, pour avoir accès à la quantité de silice dissoute. En effet, en comparant les valeurs
obtenues pour le milieu contenant à la fois la silice dissoute et les particules et celles pour ce
même milieu où toutes les particules seraient dissoutes, on devrait obtenir la quantité de silice
dissoute. Malheureusement, les tests que nous avons menés ont montré qu’il n’y a pas de
corrélation entre l’intensité mesurée par ICP et la proportion silice soluble/nanoparticules
(tableau 2.4).
Solution de
silicates
Silicium
mesuré
(mg/mL)
Ludox
Silicium
mesuré
(mg/mL)
Silicum total = 50
mg/mL dans un
mélange
Ludox:Silicate
Silicium
mesuré
(mg/mL)
20 mg/mL 20 20 mg/mL 10 25:75 14,3
40 mg/mL 40 50 mg/mL 24,2 50:50 18,1
60 mg/mL 58,7 100 mg/mL 49,2 75:25 19,5
80 mg/mL 78,9
100 mg/mL 97,2
Tableau 2-4 : Résultats des mesures d'ICP pour des solutions de silicates, de particules (Ludox) et des
mélanges silicate-particules à concentration totale en silicium constante
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