Étude du comportement d'ADN en solution et aux interfaces et le rôle de la dynamique micellaire et la rhéologie dans la libération contrôlée de médicaments
Auteur / Autrice : | Lourdes Mónica Bravo Anaya |
Direction : | Yahya Rharbi, J.F. Armando Soltero Martínez, Erika Roxana Larios Durán |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Mécanique des fluides, procédés, énergétique |
Date : | Soutenance le 02/12/2015 |
Etablissement(s) : | Université Grenoble Alpes (ComUE) en cotutelle avec Universidad de Guadalajara (Mexique) |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Ingénierie - matériaux mécanique énergétique environnement procédés production (Grenoble ; 2008-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire rhéologie et procédés (Grenoble) - Departamento Ingenieria Quimica / Universidad de Guadalajara |
Jury : | Président / Présidente : Mohamed Naceur Belgacem |
Examinateurs / Examinatrices : Yahya Rharbi, J.F. Armando Soltero Martínez, Erika Roxana Larios Durán, Laurence Noirez, José Luis Hernández López | |
Rapporteur / Rapporteuse : Pablo Taboada, Christophe Chassenieux |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Étude du comportement d'ADN en solution et aux interfaces : actuellement, l'objectif de parvenir à une plus grande efficacité dans les processus de compaction de l'ADN, dans l'innovation des capteurs d'ADN et dans l'étude des changements dans les propriétés interfaciales générés entre les surfaces métalliques et les molécules d'ADN, est devenue un grand domaine d'intérêt en bioingénierie. Cette section de la thèse propose le couplage des techniques rhéométriques, électrochimiques et optiques afin d'effectuer une étude détaillée du comportement de molécules d'ADN en solution et aux interfaces, en fonction de la température, de la concentration en ADN et du potentiel électrique. Tout d'abord, le comportement rhéologique des solutions d'ADN, ainsi que la détection des concentrations critiques (C* et Ce), est discuté à partir d’expériences de rhéométrie en cisaillement permanent et harmonique. Après avoir étudié les propriétés des solutions d'ADN, des techniques électrochimiques et optiques ont été utilisés pour identifier les changements structurels aux interfaces Au/ADN et Pt/ADN, ainsi que pour décrire l'arrangement des chaînes d'ADN dans la double couche électrochimique pour les régimes dilué et semi-dilués. La réponse obtenue par Spectroscopie d'Impédance Électrochimique (EIS), Modulation Interfaciale de la Capacitance (MIC) et Résonance des Plasmons de Surface (SPR) reflète un processus d'adsorption des molécules d'ADN sur les surfaces métalliques. Finalement, en utilisant des concentrations d’ADN dans le régime dilué, on a étudié la formation de nanoparticules de chitosane-ADN avec stœchiométrie définie pour le transfert de gènes.Le rôle de la dynamique micellaire et la rhéologie dans la libération contrôlée de médicaments: le transfert ciblé d'ingrédients actifs (vectorisation) est un grand défi pour la recherche thérapeutique. Ce procédé est utilisé pour contrôler le transfert des protéines, des gènes et des médicaments vers une cellule cible en l'associant à un vecteur. Les molécules pour la chimiothérapie sont souvent hydrophobes et ont besoin d’un vecteur pour être transférées. Dans cette section de la thèse, on cherche à comprendre les dynamiques d'échange collectives (fusion et fission) entre micelles de copolymères triblocs amphiphiles à l'équilibre et hors équilibre. Ensuite, on étudie les dynamiques d'échange collectives entre ces micelles, choisies comme vecteurs, et des liposomes, choisis comme cellules modèles. On utilise une technique de fluorescence avec un dérivé de pyrène hydrophobe pour suivre les processus de fusion et de fission. Après avoir caractérisé la structure des copolymères amphiphile et avoir étudié leur dynamique à l'équilibre et hors l'équilibre, nous proposons une technique de fluorescence qui permet de quantifier les dynamiques collectives de vectorisation entre les micelles et les liposomes. Les effets de la variation de la concentration de liposomes et de l’adsorption du chitosane sur la membrane du liposome et sur les micelles ont été étudiés.