Silices hybrides à reconnaissance moléculaire comme matériaux innovants pour des applications biomédicales : de la synthèse des précurseurs à l'évaluation in vitro des nanoparticules

Hybrid silicas with molecular recognition properties as innovative materials for biomedical applications : from precursor synthesis to in vitro nanoparticles evaluation

• Auteur / Autrice : Christophe Theron
• Direction : Michel Wong Chi Man
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ingénierie Moléculaire
• Date : Soutenance le 12/12/2013
• Etablissement(s) : Montpellier, Ecole nationale supérieure de chimie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Chimiques Balard (Montpellier ; 2003-2014)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Charles Gerhardt (Montpellier ; 2006-....)
• Jury : Président / Présidente : Jacques Livage
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Michel Wong Chi Man, Jacques Livage, Marie-Hélène Delville, Stéphane Parola, Magali Gary-Bobo, Carole Carcel
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marie-Hélène Delville, Stéphane Parola

Mots clés

Mots clés contrôlés

Nanotechnologie

Liaisons hydrogène

Nanoparticules de silice

Reconnaissance moléculaire

Silice

Mots clés libres

Silice Hybride

Reconnaissance moléculaire

Nanoparticules

Transporteur de drogues

Liaisons hydrogène

Nanomachines

Hybrid Silica

Molecular Recognition

Nanoparticles

Drug Delivery

Hydrogen bonds

Nanomachines

Résumé

Les résultats présentés dans ce manuscrit décrivent la synthèse et l'étude de silices hybrides organiques-inorganiques visant des applications dans le domaine de la santé. Les précurseurs polysilylés synthétisés sont des dérivés de la triazine comportant des motifs de reconnaissance moléculaire du type donneur-accepteur-donneur qui peuvent complexer des molécules complémentaires, tel que l'acide cyanurique, via des liaisons H. La préparation de matériaux hybrides à partir de ces précurseurs complexés ou non, ainsi que leur mise en forme pour obtenir des nanoparticules, sont réalisées dans des conditions nucléophiles. Ces matériaux sont sensibles aux pH puisque des pH légèrement acides peuvent entrainer la dissociation du complexe. Des précurseurs du même type sont également utilisés pour la fonctionnalisation de nanoparticules de type MCM-41 afin de créer des nanomachines. Ces dernières se sont révélées très efficaces lors d'études in vitro en présentant une mort cellulaire significative pour le cancer du sein.

In this thesis hybrid organic-inorganic silicas have been synthesized and studied for applications in health field.The synthesized polysilylated precursors are based on triazine derivatives including donor-acceptor-donor molecular recognition motifs which can complex complementary compounds, like cyanuric acid, via hydrogen bonds. Hybrid bulk materials as well as nanoparticles, with or without complex, are obtained upon nucleophilic catalysis from these precursors and are shown to be pH-sensitive since a slightly acidic pH could destabilize the complex.In addition, such type of precursors is also used to functionalize MCM-41 nanoparticles in order to prepare nanomachines. In vitro studies showed the efficiency of these systems with significant cell death for breast cancer.