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Vers des vésicules polymères transporteurs de médicaments

30/01/2014

En collaboration avec l'Université de Bordeaux-ENSBCP, des physiciens de l’Iramis au CEA-Saclay ont modifié brusquement la concentration d'une solution dans laquelle baignent des vésicules d'une centaine de nanomètres encloses par une membrane composée de polymères. Ils ont ainsi mis en évidence l’auto-assemblage d’une forme à double paroi qui pourrait servir à transporter des molécules d’intérêt comme des médicaments et les relâcher de manière contrôlée.

Simples compartiments pourvus d’une membrane séparant deux milieux aqueux, les vésicules ont été mises à l’honneur par le Prix Nobel de médecine 2013 pour leur rôle dans les échanges entre cellules. Les physico-chimistes, quant à eux, cherchent à commander leur perméabilité pour délivrer des substances de manière contrôlée. Or, lorsqu’elles sont plongées dans un liquide riche en espèces chimiques comme le sang, elles subissent une hémorragie d’eau qui tend à égaliser la concentration de part et d’autre de leur membrane. D’où la question : conservent-elles leur forme sphérique ?

Pour y répondre, des chercheurs de l’Iramis au CEA-Saclay ont réalisé des expériences avec des vésicules connues pour leur résistance mécanique élevée et leur faible perméabilité, les polymersomes. Ils ont fait subir un choc osmotique, c'est-à-dire une brusque variation de la solution dans laquelle ils baignent, à des vésicules de différentes tailles et compositions membranaires et ont ensuite observé leur déformation par microscopie électronique à basse température et par diffusion de neutrons.

Les vésicules se vident, s’aplatissent et se replient en fusionnant leur membrane jusqu’à former une structure plus petite, à double paroi. Entre les membranes internes et externes, des molécules pourraient être aisément transportées et délivrées à volonté.

Les polymersomes pourraient ainsi devenir des vecteurs de médicaments ou de petites molécules « hyperpolarisées » comme le xénon utilisé pour des IRM du poumon par exemple.

Ce travail de recherche résulte d’une collaboration entre l’Iramis, le Laboratoire de chimie des polymères organiques, à Bordeaux (Université de Bordeaux, École nationale supérieure de chimie, de biologie et de physique, CNRS), et l’Institut Charles Sadron (CNRS), à Strasbourg.

 
 

Pour en savoir plus :

L'actualité sur le site de la Direction des sciences de la matière du CEA

La présentation scientifique en ligne sur le site de l'Iramis

L'article scientifique en ligne dansACS Nano