Contribution à la fabrication de nanoparticules en utilisant des techniques microfluidiques et applications à la libération d'actifs

par Jiang Xu

Thèse de doctorat en Chimie physique

Sous la direction de Annie Colin et de Frank Gu.

Soutenue le 25-07-2016

à Bordeaux en cotutelle avec l'University of Waterloo (Canada) , dans le cadre de École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde) , en partenariat avec Centre de Recherche Paul Pascal (Pessac) (laboratoire) .

Le président du jury était Jérôme Bibette.

Le jury était composé de Jérôme Bibette, Marie-Caroline Jullien, Pascal Panizza, Rénal Backov, Patrick Maestro, Juewen Liu.

Les rapporteurs étaient Marie-Caroline Jullien, Pascal Panizza.

mots clés

• Nanoparticules
• Polymères
• Encapsulation
• Microfluidique
• Nanoparticules
• Polymères
• Microfluidique
• Encapsulation (chimie)

Résumé

Les nanoparticules de polymère (NP) sont une technologie prometteuse pour la libération contrôlée d’actifs . Elles permettent de protéger les drogues et de les délivrer de façon continue. Toutefois pour que cette technologie devienne mature, il est nécessaire de mieux contrôler la synthèse de ces objets. Afin d'atteindre cet objectif, cette thèse propose deux nouvelles méthodes de synthèse basée sur les technologies microfluidiques. Ces méthodes permettent d’encapsuler des drogues hydrophiles et hydrophobes et permettent d’atteindre des taux d’encapsulation supérieurs à ceux mesurés dans la littérature (80% avec une masse de 20% de drogue). Ces approches ont été appliquées à l'encapsulation de l'oxyde de fer.

mots clés

• Nanoparticles
• Polymer
• Encapsulation
• Microfluidics

Titre traduit

Synthesis of polymeric nanoparticles for the controlled release of hydrophobic and hydrophillic therapeutic compounds

Résumé

Polymeric nanoparticle (NP) drug carriers present a promising technology for controlled releasesince they are capable of improving the encapsulation efficiency and stability of the drugs inside theNPs and also able to provide effective drug levels over a longer period of time, compared totraditional therapy. However, before the NP drug delivery technology becomes a reality, importantparameters of NPs like size, drug loading ability and sustained release kinetics must be wellinvestigated and optimized in order to minimize the adverse effects of chemotherapeutic compoundsand prolong the drug releasing profile in a controlled manner.In order to accomplish this objective, this thesis proposed two novel methods for synthesis of NPs asdrug delivery carriers, with assistance from bulk and microfluidic technologies, for hydrophobic andhydrophilic drugs, individually.Encapsulation efficiency as high as 80% is reached with a mass loading of 20%. We extend ourapproaches to the encapsulation of iron oxide