Interfaces bleu de Prusse, bicouches lipidiques : vers un nouveau vecteur biomimétique

Building Prussian Blue structure on lipid bilayer : On the way toward a new biomimetic vector

• Auteur / Autrice : Thi Hong Giang Ngo
• Direction : Joël Chopineau, Jean-Marie Devoisselle
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Soutenance le 29/05/2020
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé (Montpellier ; Ecole Doctorale ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Charles Gerhardt (Montpellier ; 2006-....)
• Jury : Président / Présidente : Gilles Subra
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Joël Chopineau, Jean-Marie Devoisselle, Gilles Subra, Simon Tricard, Nadine Millot, Yannick Guari, Valérie Marvaud
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Simon Tricard, Nadine Millot

Mots clés

Mots clés contrôlés

Membrane cellulaire

Analogues cobalt-fer du bleu de Prusse

Chimie biomimétique

Mots clés libres

Biomimétique membranes

Spr

L'interface de la membrane cellulaire

Bleu de Prusse

QCM-D

Supported lipid bilayer

Biomimetic vector

Prussian blue

Coordination complex

Résumé

L'objectif de cette étude était de démontrer la faisabilité d’une préparation de vecteurs hybrides biomimétiques, combinant des liposomes avec une couche externe de Bleu de Prusse pour des applications théranostiques. Les liposomes permettraient l’encapsulation de substances actives, quand la couche de Bleu de Prusse assurerait une activité photothermique et un rôle d’agent contrastant. Le dépôt de Bleu de Prusse a d’abord été optimisé sur une surface plane d’or fonctionnalisée par des amines, en y déposant dans un premier temps des nanoparticules d’Analogue de Bleu de Prusse préformées. Puis une nouvelle méthode de préparation du Bleu de Prusse a été développée, par addition simultanée de précurseurs, conduisant à la croissance de nanostructures directement sur le modèle planaire. Ce modèle a ensuite été amélioré en y déposant une bicouche lipidique. Cela rendit possible la croissance de structures de Bleu de Prusse sur une bicouche lipidique plane, toujours en utilisant notre méthode rapide d’addition simultanée. Puis l’influence de la composition de la bicouche lipidique a été étudiée, de même que le temps d’interaction entre les précurseurs de Bleu de Prusse et les lipides. Finalement, il fut démontré que le dépôt de nanostructures de Bleu de Prusse pouvait être réalisé sur un modèle sphérique de bicouche lipidique, ouvrant la voie au recouvrement de liposomes chargés d’actifs par du Bleu de Prusse.

In this study, we aimed to show the feasibility of the preparation of biomimetic hybrid vectors combining liposomes with a Prussian blue coating for theranostic application. The liposomes would allow us to encapsulate drugs, while the Prussian blue outer layer would provide photothermal and contrasting features to the vector. The Prussian blue deposition has first been optimized on a simple amino-gold flat surface, on which we deposited Prussian blue Analog preformed particles. Then, a new method of Prussian blue preparation has been developed, by simultaneous addition of Prussian blue precursors, to grow nanostructures directly on the flat surface model. This model was then improved by depositing a supported lipid bilayer on top of it. It made possible the growth of Prussian blue structures on a flat lipid bilayer, still by our rapid method of simultaneous addition. Then, the influence of the lipid bilayer composition was studied, as well as the interaction time between the Prussian blue precursors and the lipids. Finally, it has been showed that the deposition of Prussian blue nanostructures could also be performed on a spherical model of supported lipid bilayer, paving the way to the coating of liposomes encapsulating drugs.