Nanovecteurs hybrides modifiés en surface pour le traitement du cancer

Surface engineered hybrid nanocarriers for cancer treatment

• Auteur / Autrice : Angelika Maria Mielcarek
• Direction : Christian Serre, Patrick Couvreur
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie des matériaux et sciences pharmaceutiques
• Date : Soutenance le 14/05/2020
• Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie des matériaux (Paris ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des matériaux poreux de Paris
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation de la thèse : École normale supérieure (Paris ; 1985-....)
• Jury : Président / Présidente : Cédric Boissière
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christian Serre, Patrick Couvreur, Cédric Boissière, Laure Catala, Karine Andrieux
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Laure Catala, Karine Andrieux

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chimie

Mots clés libres

Nanoparticules

Metal organic frameworks (MOFs)

MIL-100(Fe)

In vivo

Nanoparticles

Metal organic frameworks (MOFs)

MIL-100(Fe)

In vivo

Résumé

Les nanoparticules métallo-organiques (nanoMOFs) sont des matériaux cristallins poreux à fort potentiel en biomédecine. Les nanoparticules (NP) de carboxylate de fer MIL-100(Fe) sont particulièrement intéressantes. Cependant, malgré de nombreux avantages, ces NP ont tendance à s'agréger dans les milieux physiologiques et à s'accumuler dans les organes après administration intraveineuse. Dans ce travail, nous avons étudié l'impact de différentes voies de modification de surface (covalente et non covalente) sur la stabilité des NP de MIL-100(Fe) dans les milieux physiologiques et la capacité des revêtements à ajuster la biodistribution in vivo et la pharmacocinétique des NP. Nous avons également entrepris de développer une voie de synthèse pour diminuer la taille des NP afin de réduire la capture par les macrophages. Enfin, nous avons étudié l'encapsulation et la libération du méthotrexate (MTX), un médicament anticancéreux dans des NP de MIL-100(Fe) dans deux types d'applications : NP cœur-coquille nanoMOF-oxyde de fer et l’évaluation de la toxicité de molécules par des vers C. elegans.

Metal-Organic Frameworks nanoparticles (nanoMOFs) are porous crystalline materials of interest for biomedicine applications. Particularly attractive ones are MIL-100(Fe) iron carboxylate nanoparticles (NPs). Despite many advantages, these NPs tend to aggregate in physiological media and accumulate in organs after intravenous administration. In this work, we investigated the impact of different surface modifications route (covalent and non-covalent) on the colloidal stability of MIL-100(Fe) NPs in physiological media and the ability of the coatings to tune the in vivo biodistribution and pharmacokinetics of NPs. We also investigated different synthesis route to decrease the size of the NPs, in a view of reducing the macrophage recognition. Finally, we studied the encapsulation and release of anticancer drug, Methotrexate (MTX), into magnetic core-shell nanoMOFs-iron oxide NPs and the toxicity evaluation of molecules based on C. elegans worms.