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Posté par Redbran le Mardi 12/09/2017 à 12:00
De nouvelles capsules thérapeutiques
Capsules thérapeutiques: principe actif libéré par chauffage magnétique.

Dans le but de mieux contrôler la délivrance de principes actifs thérapeutiques dans l'organisme humain, des chercheurs du Centre de recherche Paul Pascal (CNRS/Université de Bordeaux) et du Laboratoire de chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations communs ou proches.) des polymères organiques (CNRS/Université de Bordeaux/INP) ont synthétisé de nouvelles particules submicroniques. Ils sont parvenus à libérer le cœur de la particule contenant la substance active en appliquant un champ magnétique (En physique, le champ magnétique (ou induction magnétique, ou densité de flux magnétique) est une grandeur caractérisée...), générant ainsi un phénomène d'hyperthermie (L'hyperthermie est l'élévation locale ou générale de la température du corps, au-dessus de la valeur normale normale (37 à 37,5 °C chez...) obtenu en piégeant des nanoparticules magnétiques d'oxyde (Un oxyde est un composé de l'oxygène avec un élément moins électronégatif, c'est-à-dire tous sauf le fluor. Oxyde désigne également...) de fer (Le fer est un élément chimique, de symbole Fe et de numéro atomique 26. C'est le métal de transition et le matériau ferromagnétique le plus...). Ces travaux brevetés par la SATT Aquitaine sont parus dans la revue Particle and Particle Systems Characterization.

L'encapsulation (L'encapsulation en général est la notion de mettre une chose dans une autre. En imageant, on peut voir que cette chose est mise dans une capsule. En particulier, on peut retrouver ce terme dans plusieurs...) requière la synthèse de capsules de plus en plus complexes à la fois dans leur nature chimique, dans leur structure et dans leur fonction. Au-delà de protéger le cœur, composé de la substance à encapsuler, de l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les...) extérieur, ces capsules doivent être capables de répondre à un stimulus externe pour libérer leur contenu à la demande. Ce stimulus peut être de diverse nature: contrainte mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de transmission, pistons, ...), bref, de tout ce qui produit ou...), changement de température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux...) ou de pH, gradient de concentration...

Les chercheurs du Centre de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne également le cadre...) Paul Pascal ont conçu des capsules cœur-écorce constituées d'un cœur de cire (Chimiquement, la cire est un ester de l'éthylène glycol et de deux acides gras ou un monoester d'acide gras et d'alcool à longues chaines. Le terme de cire a longtemps fait référence à la cire d'abeille,...) enrobé d'une enveloppe rigide et cassante en silice. Dans cette configuration, une chauffe macroscopique des capsules fait fondre le cœur de cire qui, en passant de l'état solide à l'état liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement compressible.), provoque une expansion volumique conduisant à la rupture de la coque silicique. Problème: la chauffe macroscopique doit être remplacée par une chauffe microscopique provenant de l'intérieur des capsules et non plus de l'extérieur, de manière à ne chauffer que le cœur de la capsule et pas son environnement.

Pour contourner ces obstacles, les chercheurs ont eu l'idée de piéger des nanoparticules magnétiques d'oxyde de fer (g-Fe2O3) au sein (Le sein (du latin sinus, « courbure, sinuosité, pli ») ou la poitrine dans son ensemble, constitue la région ventrale supérieure du torse d'un animal,...) de la cire constituant le cœur, particules connues pour présenter un phénomène d'hyperthermie sous champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) magnétique. Les nouveaux objets cœur-écorce qu'ils ont obtenus répondent effectivement à l'application d'un champ magnétique externe alternatif, qui, grâce à la présence des nanoparticules d'oxyde de fer, provoque une chauffe locale au sein même des capsules.

Cette élévation de température interne (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la fois en activité et en formation à l'hôpital ou...) fait fondre la cire et provoque la rupture de l'écorce (L'écorce est le revêtement extérieur du tronc, des branches et des racines des arbres, et plus généralement des plantes ligneuses.) cassante de silice. Les applications de tels objets sont diverses: agents de contraste pour de l'imagerie médicale (L'imagerie médicale regroupe les moyens d'acquisition et de restitution d'images à partir de différents phénomènes physiques...) (échographie, IRM) et d'agents thérapeutiques (théranostique) avec une délivrance provoquée à l'endroit ciblé, traitements par instillation intra-pulmonaire d'un anti-inflammatoire (Un anti-inflammatoire est un médicament destiné à combattre une inflammation.)...


Référence:
Marion Baillot, Gauvin Hemery, Olivier Sandre, Véronique Schmitt & Rénal Backov
Thermo-Magnetically Responsive ?-Fe2O3@Wax@SiO2 Submicron Capsules
Part. Part. Syst. Charact. 2 août 2017
DOI: 10.1002/ppsc.201700063

Contacts chercheurs:
- Rénal Backov, Centre de recherche Paul Pascal - Pessac
- Véronique Schmitt, Centre de recherche Paul Pascal - Pessac
- Olivier Sandre, Laboratoire de chimie des polymères organiques - Pessac

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Source et illustration: CNRS-INC