Study of the physicochemical properties of SiC and TiC nanoparticles and their evolution in biocompatible dispersants

Résumé

Cette thèse porte sur l’étude de l’évolution des propriétés physico-chimiques de deux carbures (SiC, TiC), sous la forme de nanoparticules, lors de leur contact avec des dispersants biocompatibles. En effet, l’évaluation toxicologique in vitro de ces deux matériaux nécessite de nombreuses manipulations dans divers milieux pouvant entrainer de substantielles modifications de leurs propriétés physicochimiques et donc de leur toxicité. Nous avons tout d’abord analysé les matériaux sous la forme sèche. La taille, la composition chimique de surface et du volume, la surface spécifique ont d’abord été mesurés. Ensuite, les propriétés telles que la distribution de taille et la composition chimique de surface ont été suivies au cours de différentes étapes impliquant leur contact avec des fluides biocompatibles : durant une pré-dispersion dans de l’eau et dans pluronic F108 pendant l’incubation de lignées cellulaires de type pulmonaire (A549), des kératinocytes IHK (NhTERT)et des sébocytes (SZ95) ou encore en présence de fluide gastrique. Il est montré que la distribution de taille et la composition chimique sont modifiés en fonction de la nature de la monoparticule, du milieu dispersant, de la méthode de dispersion et du temps de traitement : des phénomènes d’agglomération et de desagglomération ont été observées en fonction du temps d’incubation ainsi que de profondes modifications de la composition chimique de surface qui indiquent par exemple une adsorption préférentielle de protéines du milieu de culture masquant l’effet nocif du matériaux testé, ou encore une dissolution possible des monoparticules en fonction du fluide biologique. D’une manière générale, nous avons montre que les changements de propriétés physicochimiques par rapport aux matériaux de base dépendent du milieu pour le SiC alors qu’ils dépendent de la méthode de dispersion pour le TiC. Forts de ces observations nous constatons que pour l’évaluation in vitro de la toxicité potentielle de nanomatériaux, aucune généralisation n’est de mise, et qu’une évaluation au cas par cas en fonction des milieux biologiques est requise.

la date de réponse	29 nov. 2012
langue originale	Français
L'institution diplômante	Universite de Namur
Superviseur	Stephane Lucas (Promoteur), Olivier TOUSSAINT (Jury), Jean-Jacques Pireaux (Président), François Rossi (Jury) & Dominique Lison (Jury)