Grâce à un nouveau type de nanoparticules, il pourrait devenir possible d'amèner les substances actives des medicaments à l'endroit précis du corps où ils sont utiles. C'est l'une des applications potentielles d'une combinaison de matériaux magnétiques sensibles à la température développé par des chercheurs du Département de physique et de l'Institut Adolphe Merkle de l'Université de Fribourg. La taille ainsi que l'orientation de ces nanoparticules peuvent être manipulés de l'extérieur. Le renommé journal scientifique "Soft Matter" vient de publier ces résultats en couverture.

Qu’il s’agisse de cosmétiques, de peintures, de boissons lactées ou d’onctueuses sauces, la plupart des produits liquides et crémeux que nous utilisons quotidiennement sont composés d’éléments microscopiques immergés dans un liquide, généralement de l’eau. Une crème hydratante typique, par exemple, résulte de la dispersion dans l’eau de toutes petites gouttelettes d’huile stabilisées : c’est ce qu’on appelle une émulsion. La texture de tels produits dépend essentiellement du mouvement des gouttelettes. Ainsi un produit dans lequel les particules sont peu nombreuses et ont donc beaucoup d’espace disponible se comporte généralement comme un liquide, tandis qu’un produit «encombré» est plutôt crémeux. C’est la microstructure et le mouvement de rotation des particules que les équipes des Prof. Frank Scheffold du département de physique et Peter Schurtenberger de l’institut Adolphe Merkle souhaitent comprendre et contrôler. Elles ont développé pour cela un système hybride spécial.

Les micro-gels PNIPAM mis au point par Camille Dagallier, doctorante en physique, et Dr. Hervé Dietsch (AMI) sont faits à partir d’un polymère « intelligent » répondant aux changements de température : une baisse de température de quelques degrés conduit instantanément à une multiplication par 10 du volume et donc de l’encombrement des particules, un phénomène parfaitement réversible. Elle a ajouté en leur centre une inclusion magnétique en forme de grain de riz microscopique, qui permet de contrôler le déplacement et l’orientation des particules à l’aide d’aimants, tout en observant la direction prise par les particules grâce au centre allongé qui joue le rôle d’une aiguille de boussole. Les premières mesures physiques réalisées sur les particules orientables ont confirmé leur adéquation pour l’étude et le contrôle de la rotation dans des situations de fort encombrement.
De manière générale, les progrès réalisés sur ce type de micro-gels sont suivis de près car ils peuvent être utilisés comme micro-capsules pour le transport de médicaments, une méthode permettant une libération progressive du médicament. L’addition d’un centre magnétique doit permettre de faciliter le guidage des particules à travers le corps et libérer leurs contenu dans des organes et tissus cible plutôt que dans l’ensemble de l’organisme, augmentant ainsi l’efficacité des traitements et limitant les effets secondaires.

Ces résultats encourageants ont immédiatement attiré l’attention des chercheurs de la communauté scientifique. Séduit par le potentiel de ce nouveau système, l’éditeur RSC Publishing a choisi d’inclure l’article dans sa sélection spéciale mensuelle, Highlights in Chemical Science. Le Prof. Walter Richtering de l’Université RWTH d’Aix-la-Chapelle, un expert mondial des micro-gels, considere l’important impact potentiel du système : «Le fait de désormais pouvoir faire tourner des particules sphériques simplement en appliquant un champ magnétique, tout en conservant les propriétés de surface spécifiques aux micro-gels thermosensibles, est [une découverte] vraiment très excitante».

Thermoresponsive hybrid microgel particles with intrinsic optical and magnetic anisotropy, Camille Dagallier, Hervé Dietsch, Peter Schurtenberger and Frank Scheffold, SOFT MATTER, 2010, 6, 2174-2177
http://www.rsc.org/Publishing/Journals/SM/article.asp?doi=c000305k

Highlights in Chemical Sciences 05/2010, «Dual responsive microgel particles »
http://www.rsc.org/Publishing/ChemScience/Volume/2010/05/dual_responsive.asp

> Soft Matter - 21 mai 2010 [pdf]

Contact: Prof. Frank Scheffold, 026 300 91 17, frank.scheffold@unifr.ch

Source: Service Communication et Médias, 026 300 70 34, communication@unifr.ch