Nanoparticules dans le sang: optimisation et contrôle de la protein corona

Nanoparticles in blood: optimization and control of the protein corona

• Auteur / Autrice : Dorra Ben elkadhi
• Direction : Lionel Maurizi, Arnaud Ponche
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Chimie - Physique
• Date : Inscription en doctorat le 14/11/2022
• Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Carnot-Pasteur
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne

Mots clés

Mots clés libres

Nanoparticules

Interactions surfaciques

Couronne protéique

Nanoparticles

Surface interactions

Protein corona

Résumé

La nanomédecine est une discipline dont l'intérêt public n'a cessé de croitre ces vingt dernières années. La possibilité d'utiliser et de modifier les propriétés physico-chimiques des nanoparticules (NPs) pour cibler et soigner n'importe quelle zone du corps devient de plus en plus encourageante. Cependant, il existe toujours des freins au futur développement de nanosondes tel que le contrôle de leur comportement biologique. En effet, une fois en contact avec des fluides biologiques et spécifiquement avec le sang qui est la voie d'entrée principale des NPs dans l'organisme, celles-ci vont se recouvrir aléatoirement de protéines. Cette couronne protéique va affecter la clairance, la potentielle toxicité et le ciblage de ces NPs. Ce projet vise d'abord à étudier de manière innovante les paramètres physicochimiques influençant in vivo la biodistribution et la réponse sanguine de NPs modèles utilisées en imagerie médicale. Le but est de relier les résultats biologiques observés à la formation in vivo de la couronne protéique plasmatique des NPs. Ainsi des nanohybrides bio-fonctionnalisées possédant moins d'interactions et donc de toxicité pourront être développés pour l'imagerie médicale ou la thérapie. Des études approfondies du comportement de ces nouveaux nanohybrides dans le sang seront aussi réalisées pour apporter une compréhension totale sur leur devenir biologique optimisé.

Nanomedicine is a research area that has seen its public interest growing during the last twenty years. The possibility to use and modify physicochemical properties of nanoparticles (NPs) to target and cure any area in the body is becoming more and more encouraging. However, there are still some problems for the further development of nanoprobes such as the control of their biological behavior. In fact, once in contact with biological fluids, especially in blood, the main access route to the organism, plasma proteins will cover randomly NPs' surface. This protein corona will then affect the clearance, potential toxicity and targeting efficiency of NPs. This project aims, first, to innovatively study the physicochemical parameters influencing in vivo biodistribution and blood response of injected model NPs used as medical imaging contrast agent. The goal is to link biological observations to the formation in vivo on the plasma protein corona on NPs. Thus, nanohybrids bio-functionalized with less interactions and toxicity will be developed for medical imaging or therapy. In depth studies of the behaviors of these new nanohybrids in blood will also be investigated for a global understanding of their optimized biological fates