Étude de la toxicité des “carbon dots” et de leur efficacité de délivrance de drogues dans des modèles in vitro et in vivo

Les carbon dots (CDs), dernier membre de la famille des nanoparticules (NPs) carbonees a avoir ete decouverts, sont des particules hydrophiles quasi-spheriques qui sont generalement presentees comme biocompatibles et seulement faiblement toxiques. Ils sont facilement accessibles par voie de synthese et peuvent etre tout aussi aisement modifies par modification chimique des groupes fonctionnels presents a leur surface. Leurs proprietes de fluorescence intrinseques les rendent interessants pour de nombreuses applications, notamment dans le domaine biomedical ou les CDs trouvent des applications en tant que vecteurs de principes actifs, comme d’autres NPs developpees dans ce domaine. Les travaux developpes au cours de cette these visaient premierement a identifier les proprietes physicochimiques intrinseques des CDs qui conditionnent leur toxicite. Pour cela, le profil toxicologique d’une large collection de CDs presentant des proprietes de taille, charge et chimie de surface a ete etabli en utilisant des modeles in vitro et in vivo. Nous avons pu montrer ainsi que, bien que la taille des NPs joue un role important dans leur toxicite, elle ne constitue pas a elle seule un facteur predictif de cette derniere. En effet, la charge et la chimie de surface regissent de facon importante les interactions entre les NPs et l’environnement biologique dans lequel elles sont introduites et, donc, leur toxicite. Le deuxieme objectif de cette these etait d’etudier le potentiel qu’offrent les CDs dans le domaine de la delivrance de genes. Nous avons pu montrer la superiorite de CDs prepares a partir d’acide citrique et de bPEI600 sur tous les autres CDs cationiques prepares et evalues dans notre etude. Une approche systematique nous a permis d’ameliorer, pas a pas, l’efficacite des CDs jusqu’a surpasser celle du bPEI25k, un agent de reference dans le domaine.Dans l’ensemble, nos etudes ont ouvert de nouvelles perspectives dans le domaine des NPs en apportant des elements de comprehension des mecanismes de leur toxicite et en identifiant des conditions de production qui permettent d’optimiser leur proprietes en tant qu’agent de transfection.