Drugs encapsulation in hollow nano-capsules

1. InFLuence de la taille des Nano- objets sur la réactivité chimique dans les systèmes vivants. Sanfeld, A.1et Steinchen, A.1 1 UMR - CNRS 6263 ISM2-AD2M - Centre St. Jérôme - BP 461, Marseille 13397 Cedex 20, France

2. RÉACTIONS DANS DES MICROBULLES (alvéoles) Thiomargaritanamibiensis. Alvéole pulmonaires au microscope électronique à balayage. Tomogramme d’une cellule de levure; les microtubules et les vacuoles claires (vert), le noyau, les vacuoles et les vésicules foncées (or), les mitochondries et les grandes vésicules foncées (bleues) et les vésicules claires (rose) Johanna Höög, EMBL Heidelberg Tomogramme d’une cellule de levure complète indiquant l’architecture cellulaire. Cette image 3D montre la membrane plasmique, les microtubules et les vacuoles claires (vert), le noyau, les vacuoles et les vésicules foncées (or), les mitochondries et les grandes vésicules foncées (bleues) et les vésicules claires (rose). La notion de clarté des vésicules fait référence à un contenu plus ou moins dense en microscopie électronique. Credit : Johanna Höög, EMBL Heidelberg

6. RÉACTIONS en phase condensée DANSDEScapsules solides A. Sanfeld, A. Steinchen / C. R. Biologies 326 (2003) 141–147 XINJIAN CHENG, MIN CHEN, LIMIN WU, BO YOU Journal of Polymer Science: Part A: PolymerChemistry, Vol. 45, 3431–3439 (2007)

7. RÉACTIONS DANS DES capsules solides Doxorubicin, a typicalanti-cancerdrug, wasintroducedintoCdSecapsules.Itwasfoundthat the drug-loadingCdSe capsules displayed the good sustained release behavior. LingyunHao et al. Applied Surface Science 252 (2006) 8724–8733

8. Microsphères creuses de ZrO2 transporteurs de médicaments ou d’enzymes

9. Ces nano-capsules artificielles reproduisent des structures existant dans le monde vivant

10. Exemple de réaction d’association ou de dénaturation de protéines en milieu aqueux dans dans une capsule solide J. L.Silva, D. Foguel and C.A.Royer, TRENDS in Biochemical Sciences Vol.26 No.10 October 2001, 612 Voir J.L. Silva dans « Basic and Applied High Pressure in Biology », 1994 Univ Rochester Press, pp 99-110 ∆V°= -100 cm3/mol p en kbar

11. Exemple 1 :D’après J.Silva Ln K/K* de dénaturation Arc repressor varie de 4 unités pour une variation de pression de 1 kbar. Cette variation correspondrait à une pression capillaire dans une capsule solide sphérique. (A. Sanfeld, A. Steinchen / C. R. Biologies 326 (2003) 141–147; A. Sanfeld et al. Adv. Colloidand Interf. Sci.A86 2000 153 -193) Dans une capsule d’or sphérique σ≅1 J/m2; cette valeur de surpression est atteinte pour R = 40 nm = 4 10-8 m L’encapsulation de ARC repressor pourrait donc la protéger de la dénaturation Exemple 2 : Dénaturation de RNase A ΔV ≅ 3,68 10-4 m3/mole Rc: rayon pour lequel la constante de dénaturation = 0,37 X la valeur en milieu non confiné Rnase A encapsulée dans : vésicules lipidiques solides, Carbone, SiO2 et SiO2 hydrophobisé, Au et Au fonctionalisé, en sphère creuse monocouche ou en nanotube multicouche (a), en sphère creuse multicouche (b), en nanotube monocouche (c)