Nanoparticules hybrides thermosensibles pour la théranostique

Hybrid and thermosensitive nanoparticles for theranostic applications

• Auteur / Autrice : Stéphanie Louguet
• Direction : Sébastien Lecommandoux, Étienne Duguet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Polymères
• Date : Soutenance le 05/04/2011
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques (Bordeaux) - Institut de chimie de la matière condensée de Bordeaux (Pessac)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Marie Devoisselle, Eric Papon, Christophe Schatz, Pierre Voisin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-François Berret, Harm-Anton Klok

Mots clés

Mots clés contrôlés

Polymères

Biotechnologie

Mots clés libres

Théranostique

Nanoparticules magnétiques

Oxyde de manganèse

Copolymères à blocs

Polypeptides

Peg

Polymère thermosensible

Délivrance contrôlée

Hyperthermie

Irm

Agents de contraste

Nanoparticules multifonctionnelles

Theranostic

Magnetic nanoparticles

Manganese oxide

Block copolymers

Polypeptides

Peg

Thermosensitive polymer

Controlled release

Hyperthermia

Mri

Contrast agents

Multifunctional nanoparticles

Résumé

Cette étude concerne le développement de nanoparticules hybrides offrant de nouvelles stratégies pour la thérapie et le diagnostic médical. Elles sont constituées d’un cœur magnétique jouant le rôle d’agent de contraste pour l’IRM et d’inducteur de chaleur par hyperthermie, d’une couronne de polymère thermosensible permettant d’encapsuler des principes actifs et de peptides de reconnaissance biologique. Une grande partie de l’étude a consisté à étudier les processus d'adsorption de copolymères poly(éther)-b-poly(L-lysine) de composition variable sur les particules magnétiques et à comprendre le rôle de la conformation des chaînes polymère à la surface des particules sur la stabilité des colloïdes en milieu physiologique. Un agent antitumoral a été encapsulé puis libéré de façon contrôlée sous l’effet d’un champ magnétique alternatif en exploitant le caractère thermosensible des blocs polyéthers. Des séquences peptidiques ciblant les zones d’inflammation de la barrière hémato-encéphalique ont été greffées sur les copolymères. L’efficacité du ciblage a été validée par IRM et fluorescence sur un modèle animal démontrant ainsi la multifonctionnalité des nanoparticules.

This work deals with the development of hybrid nanoparticles that could offer new strategies for therapy and diagnostic. These are based on a magnetic core which can play the role of contrast agent for MRI as well as heat inductor in AC magnetic field. This inorganic core is surrounded by a thermo-responsive polymeric brush that controls the loading and the release of drugs, and can be functionalized by specific ligands ensuring the targeting specificity. A large part of this work consists in studying the adsorption mechanism of poly(ether)-b-poly(L-lysine) based block copolymers onto magnetic particle and to better understand the influence of the polymer chain conformation at particles surface on the colloidal stability under physiological conditions. An anticancer drug has been loaded and released in a controlled manner under alternative magnetic field by taking advantage from the thermosensitivity of the polyether block. Targeting peptides specific of inflammation sites at the blood brain barrier have been grafted onto copolymers. The targeting specificity has been demonstrated by MRI and fluorescence imaging in rats attesting the multifunctionality of such nanoparticles.