InFLuence de la taille des Nano- objets sur la réactivité chimique dans les systèmes vivants.<br />Sanfeld, A.1et Steinche...
RÉACTIONS DANS DES MICROBULLES (alvéoles)<br />Thiomargaritanamibiensis.<br />Alvéole pulmonaires au microscope électroniq...
<ul><li>Les petites bulles sont fréquentes dans tous les systèmes biologiques, tant dans les bactéries que dans les eukari...
En raison de la petitesse des bulles, la pression capillaire qui règne à l’intérieur peut atteindre des valeurs très élevé...
Les constantes d’équilibre et les constantes cinétiques de réaction ou de transfert sont donc de ce fait considérablement ...
RÉACTIONS en phase condensée DANSDEScapsules solides<br />A. Sanfeld, A. Steinchen / C. R. Biologies 326 (2003) 141–147 <b...
RÉACTIONS DANS DES capsules solides<br />Doxorubicin, a typicalanti-cancerdrug, wasintroducedintoCdSecapsules.Itwasfoundth...
Microsphères creuses de ZrO2 transporteurs de médicaments ou d’enzymes<br />
Ces nano-capsules artificielles reproduisent des structures existant dans le monde vivant<br />
Exemple de réaction d’association ou de dénaturation de protéines en milieu aqueux dans dans une capsule solide<br />J. L....
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Drugs encapsulation in hollow nano-capsules

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  1. 1. InFLuence de la taille des Nano- objets sur la réactivité chimique dans les systèmes vivants.<br />Sanfeld, A.1et Steinchen, A.1<br />1 UMR - CNRS 6263 ISM2-AD2M - Centre St. Jérôme - BP 461, Marseille 13397 Cedex 20, France<br />
  2. 2. RÉACTIONS DANS DES MICROBULLES (alvéoles)<br />Thiomargaritanamibiensis.<br />Alvéole pulmonaires au microscope électronique à balayage.<br />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) <br />Johanna Höög, EMBL Heidelberg<br />Tomogramme d’une cellule de levure complète indiquant l’architecture cellulaire.<br />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<br />
  3. 3. <ul><li>Les petites bulles sont fréquentes dans tous les systèmes biologiques, tant dans les bactéries que dans les eukariotes ou dans les organismes hautement organisés
  4. 4. En raison de la petitesse des bulles, la pression capillaire qui règne à l’intérieur peut atteindre des valeurs très élevée. Le potentiel chimique des espèces qui y sont enfermées est très différent de sa valeur à la pression atmosphérique</li></ul>µi°=µ*i(T)+RT ln p (pour un gaz)<br />µ°i=µ*i(T)+pv°i(1−χip/2) (pour un liquide ou solide) <br /><ul><li>Pour une alvéole sphérique la différence de pression entre intérieur et extérieur
  5. 5. Les constantes d’équilibre et les constantes cinétiques de réaction ou de transfert sont donc de ce fait considérablement modifiées</li></li></ul><li>Rapport de la constante d’équilibre de réaction K dans une petite bulle à la constante d’équilibre K*de la même réaction dans un milieu de rayon de courbure infini <br />A. Sanfeld, A. Steinchen/C.R. AcadSci. Paris t.2 (1999) 697; C. R. Biologies 326 (2003) 141–147 <br />Exemple: décomposition du Ni(CO)4dans l’alvéole pulmonaire en fonction de la taille de l’alvéole; la tension superficielle de la paroi alvéolaire σ≅ 50 mJ/m2<br />
  6. 6. RÉACTIONS en phase condensée DANSDEScapsules solides<br />A. Sanfeld, A. Steinchen / C. R. Biologies 326 (2003) 141–147 <br />XINJIAN CHENG, MIN CHEN, LIMIN WU, BO YOU<br />Journal of Polymer Science: Part A: PolymerChemistry, Vol. 45, 3431–3439 (2007)<br />
  7. 7. RÉACTIONS DANS DES capsules solides<br />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<br />
  8. 8. Microsphères creuses de ZrO2 transporteurs de médicaments ou d’enzymes<br />
  9. 9. Ces nano-capsules artificielles reproduisent des structures existant dans le monde vivant<br />
  10. 10. Exemple de réaction d’association ou de dénaturation de protéines en milieu aqueux dans dans une capsule solide<br />J. L.Silva, D. Foguel and C.A.Royer, TRENDS in Biochemical Sciences Vol.26 No.10 October 2001, 612<br />Voir J.L. Silva dans « Basic and Applied High Pressure in Biology », 1994 Univ Rochester Press, pp 99-110<br />∆V°= -100 cm3/mol<br />p en kbar<br />
  11. 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.<br />(A. Sanfeld, A. Steinchen / C. R. Biologies 326 (2003) 141–147; A. Sanfeld et al. Adv. Colloidand Interf. Sci.A86 2000 153 -193)<br />Dans une capsule d’or sphérique σ≅1 J/m2; cette valeur de surpression est<br />atteinte pour R = 40 nm = 4 10-8 m<br />L’encapsulation de ARC repressor pourrait donc la protéger de la dénaturation<br />Exemple 2 : Dénaturation de RNase A ΔV ≅ 3,68 10-4 m3/mole <br />Rc: rayon pour lequel la constante de dénaturation = 0,37 X la valeur en milieu non confiné<br />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)<br />

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