Émulsion chargée en principe actifs permettant une libération contrôlée par ultrasons

Emulsion loaded with active agents allowing controlled delivery by ultrasound

• Auteur / Autrice : Nour Alrifai
• Direction : Nicolas Taulier, Jamal Charara
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Imagerie biomédicale
• Date : Soutenance le 25/05/2020
• Etablissement(s) : Sorbonne université en cotutelle avec Université Libanaise
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Pierre Louis de santé publique : épidémiologie et sciences de l'information biomédicale (Paris ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'imagerie biomédicale (Paris ; 2014-....)
• Jury : Président / Présidente : Nathalie Mignet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : François Coulouvrat, Marie-Anne Estève, Mohamad Nassereddine
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Michiel Postema, Claude Inserra

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pression acoustique

Paclitaxel

Lévofloxacine

Médicaments -- Modes d'administration -- Dispositifs

Ultrasons en médecine

Mots clés libres

Émulsions

Ultrasons focalisés

Paclitaxel

Lévofloxacine

Libération

Faibles pressions

Emulsions

Focused ultrasound

Paclitaxel

Levofloxacin

Release

Résumé

L'encapsulation de médicaments est un domaine florissant où les améliorations thérapeutiques potentielles sont importantes. À cet égard, la capacité de contrôler la libération du médicament à l´aide des ultrasons est séduisante car elle permet de localiser et gérer l´administration du médicament. Dans mon projet de thèse, j´ai étudié la possibilité d´utiliser de faibles intensités ultrasonores pour contrôler la libération du médicament. Pour ce faire, j´ai utilisé des émulsions pour encapsuler deux types de médicaments : le « paclitaxel », un médicament anticancéreux, et la « lévofloxacine », un antibiotique. Le paclitaxel a été encapsulé dans une émulsion composée de nanogouttelettes comprenant un noyau composé d´huile et de bromure de perfluorooctyle (PFOB) stabilisé par un tensioactif fluoré et biocompatible appelé Dendritac. La lévofloxacine a été encapsulé dans une émulsion composée uniquement des nanogouttelettes huileux, on a pu réduire la diffusion de la lévofloxacine hors de la gouttelette en ajoutant des esters de triglycérides. Nous avons étudié la délivrance déclenchée par ultrasons du paclitaxel en présence de lignée cellulaire de carcinome colorectal et du lévofloxacine en présence d’Escherichia coli. Nous avons montré que les ultrasons déclenchent la délivrance de médicaments pour des faibles pressions acoustiques (0.4 Mpa) lors de l´utilisation d´ultrasons à une fréquence de 1 MHz avec un rapport cyclique de 5% et une fréquence de répétition des impulsions de 200 Hz.

Drug encapsulation is a thriving area where potential therapeutic improvements are important. In this regard, the ability to control drug release using ultrasound is attractive because it helps to locate and manage drug delivery. In my thesis project, I studied the possibility of using low ultrasonic intensities to control drug release. To do this, I used emulsions to encapsulate two types of drugs: "paclitaxel", an anticancer drug, and "levofloxacin", an antibiotic. Paclitaxel was encapsulated in an emulsion composed of nanodroplets comprising a core composed of oil and perfluorooctyl bromide (PFOB) stabilized by a fluorinated and biocompatible surfactant called Dendritac. Levofloxacin was encapsulated in an emulsion composed only of oily nanodroplets; we were able to reduce the diffusion of levofloxacin out of the droplet by adding esters of triglycerides. We investigated the ultrasound-triggered delivery of paclitaxel in the presence of a colorectal carcinoma cell line and levofloxacin in the presence of Escherichia coli. We have shown that ultrasound triggers the delivery of drugs for low sound pressures (0.4 Mpa) when using ultrasound at a frequency of 1 MHz with a duty cycle of 5% and a pulse repetition frequency of 200 Hz.