Nanoparticules de silicium poreux et vésicules lipidiques végétales pour la régénération dermique

Porous silicon nanoparticles and plant lipid vesicles for dermal regeneration

• Auteur / Autrice : Lamia Nacer
• Direction : Sylvie Begu, Frédérique Cunin
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Chimie et Physico-Chimie des Matériaux
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2025
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : ICGM - Institut Charles Gerhardt de Montpellier

Mots clés

Mots clés libres

Nanoparticules

Silicium

Vésicules

Régénération

Nanoparticles

Silicon

Vesicles

Regeneration

Résumé

La réparation cutanée, particulièrement dans le traitement des vergetures est essentielle pour restaurer l'élasticité de la peau, améliorer son aspect esthétique et préserver ses fonctions protectrices. Les vergetures résultent d'une rupture des fibres dermiques, associées à une altération de l'élastine et une diminution des collagènes de type I et III qui sont les principaux constituants du derme. Leur traitement repose sur la réparation de la matrice extracellulaire (MEC) du derme avec la production d'élastine et de collagène de types I et III notamment via la stimulation des fibroblastes. Pour cela, la thérapie par laser/LED constitue une approche thérapeutique prometteuse, qui consiste à utiliser la lumière rouge, pénétrante des tissus vivants mais sans danger pour la peau, pour activer les fibroblastes et stimuler ainsi la synthèse de collagène. Pour avoir une meilleure résolution à l'échelle du fibroblaste, nous proposons d'utiliser des nanoparticules luminescentes, telles que les nanoparticules de silicium poreux (pSiNPs), biodégradables et non toxiques, pour stimuler in situ la formation du collagène. Leur efficacité in vivo dépendant de leur internalisation dans les fibroblastes, il sera nécessaire de les vectoriser dans des nanoformulations. Parmi les nanovecteurs émergents, les vésicules lipidiques issues des plantes (pVLs) suscitent un intérêt croissant dans le domaine des pathologies cutanées du fait de leurs propriétés biologiques intrinsèques (anti-inflammatoires, antioxydantes, régénératrices, biocompatibles). Objectif du projet: Explorer le potentiel des pSiNPs encapsulées dans des pVLs (pSiNPs-pVLs) pour activer la synthèse de collagène dans le derme. Pour cela, il faudra lever trois verrous : (1) développer des formulations pSiNPs-pVLs, (2) démontrer la stimulation de la production de collagène par les fibroblastes in vitro, et (3) transposer le procédé sur la peau.

Skin repair, particularly in the treatment of stretch marks is essential to restore skin elasticity, improve its aesthetic appearance and preserve its protective functions. Stretch marks result from a break in dermal fibers, associated with an alteration in elastin and a reduction in type I and III collagens, the main constituents of the dermis. Their treatment is based on repair of the dermis' extracellular matrix (ECM), with production of elastin and type I and III collagen, notably via stimulation of fibroblasts. Laser/LED therapy is a promising therapeutic approach for this purpose, using red light - which penetrates living tissue but is harmless to the skin - to activate fibroblasts and stimulate collagen synthesis. For better resolution at the fibroblast level, we propose to use luminescent nanoparticles, such as porous silicon nanoparticles (pSiNPs), which are biodegradable and non-toxic, to stimulate collagen formation in situ. As their in vivo efficacy depends on their internalization in fibroblasts, it will be necessary to vectorize them in nanoformulations. Among the emerging nanovectors, plant-derived lipid vesicles (pVLs) are attracting growing interest in the field of skin pathologies due to their intrinsic biological properties (anti-inflammatory, antioxidant, regenerative, biocompatible). Project objective: To explore the potential of pSiNPs encapsulated in pVLs (pSiNPs-pVLs) to activate collagen synthesis in the dermis. To achieve this, we need to overcome three obstacles: (1) develop pSiNPs-pVLs formulations, (2) demonstrate the stimulation of collagen production by fibroblasts in vitro, and (3) transpose the process to the skin.