Comportement des nanoparticules de silice en milieu biologique ...

tel-00836093, version 1 - 20 Jun 2013
Chapitre 2 : Caractérisation des nanoparticules
Par ailleurs, nous avons modélisé ces courbes de dissolution pour obtenir un taux de
dissolution apparent ainsi que le temps nécessaire pour atteindre 50% du plateau de
dissolution:
Equation de dissolution :
dC
dt
D’où l’évolution de la concentration :
R
= S *(C eq − C)
Ceq C = C eq (1−10 −RSt /C eq )
avec C la concentration € en silice dissoute, Ceq la concentration à l’équilibre, S la surface
spécifique et R le taux de dissolution) (Iler 1979). On observe que le taux de dissolution
€
diminue avec la taille des particules (tableau 2.5), en parallèle le système est plus lent pour
atteindre 50% du plateau d’équilibre de dissolution (évolution de t1/2 tableau 2.5). On
s’attendrait plutôt à la tendance inverse, avec un taux de dissolution plus important pour des
particules plus petites qui présentent une surface spécifique plus importante. Cependant
l’agrégation des particules dans le milieu peut perturber les tendances. En outre, les particules
de 60 et 200 nm de diamètre peuvent comporter une microporosité que l’on ne retrouve pas
dans les particules de 10 nm présentant une surface plus "plane" et qui expliquerait
l’évolution des taux de dissolution (van Blaaderen, Kentgens 1992). Enfin, il peut y avoir une
différence de structure entre Si+200, Si+60 et Si±10, notamment une différence de répartition
de la fluorescéine entre la surface et le cœur des particules.
Un autre résultat inattendu est la différence du taux de dissolution entre les particules
positives et négatives de 10 nm de diamètre. En effet, on s’attend à ce que la modification de
surface stabilise les nanoparticules, or ce n’est pas ce qui est observé ici. On peut suggérer
une influence du milieu de culture, et notamment de la couronne de protéines s’adsorbant à la
surface des particules positives qui modifierait leur dissolution. En effet, la couronne de
protéines peut piéger les sels présents dans le milieu à proximité des particules, et favoriser
ainsi la dissolution (Iler 1979). Les particules négatives Si-10 ne semblant pas présenter de
couronne de protéines significatives, la dissolution n’est pas favorisée et apparaît donc moins
importante que pour les particules positives.
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