Un modèle de vaisseau sur puce pour évaluer la pharmacocinétique de nano-objets

A vessel on-chip model to assess nano-object pharmacokinetic

• Auteur / Autrice : Daniele Pedroni
• Direction : Halima Alem-Marchand, Caroline Gaucher
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences des Matériaux
• Date : Inscription en doctorat le 19/10/2022
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale C2MP - Chimie mécanique matériaux physique (Lorraine ; 2018-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : IJL - INSTITUT JEAN LAMOUR

Mots clés

Mots clés libres

Vaisseau

Vaisseau sur puce

Protéine-corona

Vessel

Vessel on chip

Protein corona

Résumé

A notre connaissance, rien n'est connu sur la formation de PC en condition dynamique, qui a une influence majeure sur la pharmacocinétique et la pharmacodynamique des NP. Ce projet de thèse vise à mesurer les paramètres (surface des NP, vitesse d'écoulement du biofluide, composition...) influençant la formation de CP autour des systèmes nanoparticulaires dans des conditions physiologiques d'écoulement dynamique. Pour atteindre cet objectif, les NP seront testées et profondément caractérisées pour être ensuite injectées dans des systèmes physiologiques pertinents. Pour considérer l'influence de la contrainte de cisaillement, un système microfluidique composé de canaux recouverts d'une couche de cellules endothéliales imitant les capillaires sera développé. Ce système microfluidique modélise l'arrivée de nanomédicaments dans le tissu ciblé afin de mettre en évidence l'influence de la contrainte de cisaillement dynamique sur le recouvrement des NPs par les protéines. Le projet de thèse permettra ensuite d'étudier l'interaction de la surface des NP à l'échelle nanométrique dans des modèles de vaisseaux robustes en combinant le savoir-faire, à savoir la mécanique et la physiologie des vaisseaux, et les sciences des matériaux de CITHEFOR et de l'IJL, respectivement.

To the best of our knowledge, nothing is known about PC formation under dynamic condition, which has a major influence on NP pharmacokinetics and pharmacodynamics. This PhD project aims to measure parameters (NP surface, biofluid flow velocity, composition ) influencing PC formation around nanoparticulate systems under physiological condition of dynamic flow. To achieve this aim, NPs will be tested and deeply characterized to subsequently be injected in physiological relevant systems. To consider shear stress influence, a microfluidic system composed of channels covered by a layer of endothelial cells mimicking capillaries will be developed. This microfluidic system models the arrival of nanomedicines to the targeted tissue to highlight the influence of dynamic shear stress on NPs covering by proteins. The PhD project will then enable the study of NP surface interaction at the nanoscale in robust vessel models by combining the know-how, i.e. vessel mechanic and physiology, and material sciences of CITHEFOR and IJL, respectively.