Influence de la structure des polymères sur la formation de nanoparticules fonctionnelles par nanoprécipitation

Influence of polymer structure on the formation of functional nanoparticles through nanoprecipitation

• Auteur / Autrice : Antoine Combes
• Direction : Andreas Reisch
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie des polymères - chimie des matériaux
• Date : Soutenance le 13/03/2023
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de bioimagerie et pathologies (Strasbourg ; 2018-....)
• Jury : Président / Présidente : Fouzia Boulmedais
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Muriel Lansalot, Rachel Méallet-Renault
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Olivier Sandre, Catherine Ladavière

Mots clés

Mots clés contrôlés

Polymères

Nanoparticules

Fluorescence

Mots clés libres

Nanoprecipitation

Nanoparticules polymériques

Cinétique

Architecture

Fluorescence

FRET

Nanoprecipitation

Polymeric nanoparticles

Kinetics

Architecture

Fluorescence

FRET

Résumé

Les nanoparticules polymériques sont très utilisées dans des applications biomédicales. Une des méthodes employées pour leur fabrication est la nanoprécipitation. Ce procédé comporte de nombreux paramètres ayant une influence sur les propriétés des particules, qui vont à leur tour déterminer le comportement des particules en milieu biologique. Il est donc crucial de pouvoir les moduler avec précision, ce qui passe par une bonne connaissance de leur processus de formation. Dans ce contexte, nous avons souhaité étudier l’influence de la chimie et de l’architecture des polymères sur la formation des particules. Nous avons évalué l’impact de la chimie des polymères sur la cinétique de formation des particules, avant d’observer l’influence de leur architecture. Enfin, nous avons formulé des particules portant des charges positives et négatives sur leurs surfaces. Ces particules de petite taille (< 25nm), présentent un potentiel Zeta dépendant du pH et une bonne stabilité en milieu salin.

Polymeric nanoparticles are widely used as drug or contrast agent nanocarriers in biomedical applications. Nanoprecipitation is commonly used for their production. This process involves many parameters influencing their properties. Because the latter have a strong impact on the fate of the particles in biological media, it is crucial to be able to tune them precisely, which implies to have a good knowledge of their formation process. In this context, we studied the influence of polymer chemistry and architecture on the formation of particles obtained by nanoprecipitation. We measured the effects of polymer chemistry on the kinetics of nanoparticle formation, and then we studied the influence of polymer architecture. Finally, we used the kinetic control of nanoprecipitation on polymer assembly to create particles bearing oppositely charged groups on their surface. These particles have a small size (<25 nm), a pH dependent ζ-potential and an excellent stability in saline solutions.