Propriétés structurales et associations en solution des dendrimères polyamidoamine (Pamam), Structural properties of pamam dendrimers and their interactions in solution

Louiza Zerrad

Description

Sous la direction de Françoise Bonneté, Ling Peng
Thèse soutenue le 13 janvier 2010: Aix Marseille 2
Nouveaux polymères avec une structure arborescente unique, les dendrimères suscitent un grand intérêt auprès des chercheurs de tous les domaines scientifiques confondus et spécialement auprès des biologistes. Théoriquement synthétisés de façon à ce qu’ils soient parfaitement mono disperses en taille et en masse et de forme sphérique, les dendrimères PAMAM ont des propriétés structurales qui pourraient donner de bons résultats lors de leur utilisation comme vecteurs de médicaments ou d’acides nucléiques.De récentes études biologiques ont montré que les dendrimères PAMAM pouvaient transfecter un grand nombre de cellules de différente nature. Les propriétés structurales et physicochimiques du dendrimère joueraient un rôle essentiel dans l’efficacité de cette transfection et pouvoir prédire ces propriétés permettraient de mieux contrôler le comportement de ces«vecteurs-médicaments» dans l’organisme
-Dendrimères
-Pamam
-Vecteur génique
-Acides nucléiques
In the context of securing clinical gene transfer, new strategies are developed with the creationof synthetic gene vectors based on cationic polymers to replace commonly used viral vectors ingene therapy. PAMAM dendrimers are highly branched macromolecules with controlled nearmonodisperse three-dimensional architecture emanating from a central core. Polymer growthstarts from a central core molecule and growth occurs in an outward direction by a series ofpolymerisation reactions. Hence, precise control over size can be achieved by the extent ofpolymerisation, starting from a few nanometers. Cavities in the core structure and folding of thebranches create cages and channels. The surface groups of dendrimers are amenable tomodification and can be tailored for specific applications. Therapeutic and diagnostic agents areusually attached to surface groups on dendrimers by chemical modification.Recent biological studies have shown that PAMAM dendrimers could transfect a large numberof cells of different nature. The structural properties and physico-chemical properties ofdendrimer play a key role in the efficiency of transfection and to predict these properties wouldbetter control the behavior of these drug delivery systems in the body.
-Dendrimers
-Pamam
-Gene delivery carrier
-Nucleic acids
Source: http://www.theses.fr/2010AIX22015/document

Sujets

• Dendrimère
• Acide nucléique

Informations

• Publié par: Thesee
• Nombre de lectures: 223
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 6 Mo

Extrait

UNIVERSITE DE LA MEDITERRANEE – AIX-MARSEILLE II (U2)
FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES


ECOLE DOCTORALE DE PHYSIQUE & SCIENCES DE LA MATIÈRE



THÈSE
pour obtenir le grade de
DOCTEUR DE L’UNIVERSITÉ DE LA MÉDITERRANÉE (U2)
Discipline : Sciences des matériaux



présentée et soutenue publiquement
par
lle
M . Louiza ZERRAD







PROPRIETES STRUCTURALES ET ASSOCIATIONS
EN SOLUTION DES DENDRIMERES
POLYAMIDOAMINE (PAMAM)











Thèse soutenue le 13 janvier 2010 devant la Commission d’Examen composée de :

Dr. Anne-Marie CAMINADE Rapporteur
Dr. Dominique DURAND Rapporteur
Dr. Françoise BONNETÉ Directeur de Thèse
Dr. Ling PENG Co-directeur de Thèse
Dr. Palma ROCCHI Examinateur
Dr. Guy TRÉGLIA Examinateur
`````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````` Remerciements

♥ Ce travail a été effectué d’octobre 2006 à octobre 2009 au Centre Interdisciplinaire de
Nanosciences de Marseille (CINaM) sous la direction du Dr Françoise BONNETÉ et sous la
co-direction du Dr Ling PENG.
J’aimerais ouvrir cette page de remerciements en exprimant toute ma gratitude au directeur
du laboratoire, M. Claude HENRY, pour m’avoir accueillie au sein de son laboratoire durant
ces trois longues années et pour m’avoir aidé à gérer mon stress qui a atteint son summum
la dernière année (rares sont les directeurs d’une telle bienveillance !) et je remercie le
président de U2, M. Yvon BERLAND, pour la bourse de thèse qu’il m’a accordé.

♥ Je remercie chaleureusement ma directrice de thèse, le Dr. Françoise BONNETE (CR au
CINaM, ex-CRMCN) ainsi que ma co-directrice de thèse, le Dr. Ling PENG (DR au CINaM,
ex-GCOMM) pour avoir dirigé cette thèse.
La confiance qui m’a été accordée tout au long de ces années pour faire évoluer ce travail
était unique et l’encadrement dont j’ai bénéficié bien plus qu’une formation : bénéficier d’une
telle liberté de travail est exceptionnelle et donnerait envie à bon nombre de doctorants (se
plaignant d’un chef trop « lourd »). Je remercie ma directrice de thèse et son mari d’avoir
passé l’été au laboratoire pour me tenir compagnie pendant la période « laborieuse » de la
rédaction de la thèse et pour avoir lu avec un si grand intérêt mon manuscrit pendant leurs
dernières vacances. J’ai en tête leurs encouragements et leurs conseils (qui me serviront
certainement dans un proche avenir pour mon post-doc à Grenoble).
Je remercie le Dr. Ling PENG d’avoir lu cette thèse avec attention et de s’être toujours
montrée intéressée par mon travail bien que ce ne soit pas son domaine de prédilection.

♥ J’aimerais remercier l’ancien responsable de l’école doctorale de physique, M. AUBERT et
l’actuelle responsable, Mme COUSINOU ainsi que sa secrétaire, Mme FRANCIA, pour leur
patience lors des entretiens annuels (surtout le dernier !).

♥ Mes remerciements vont également aux membres du jury de cette thèse qui ont accepté
nos invitations malgré leurs emplois du temps chargés :
Le Dr. Anne-Marie CAMINADE (DR1-CNRS, LCC de Toulouse) et le Dr Dominique
DURAND (DR1, IBBMC, Université Paris-Sud) qui ont bien voulu juger ce travail en
dépassant parfois leurs rôles de simples rapporteurs.
Je remercie également les examinateurs de cette thèse, le Dr. Guy TRÉGLIA (DR, CINaM)
et le Dr. Palma ROCCHI (CR, Inserm).
Merci, Guy, pour tes grandes qualités humaines. Ces quelques mots ne suffiront jamais à
décrire toute ma reconnaissance pour avoir été si présent tout au long du Master II et de
cette thèse.

♥ Je remercie l’équipe allemande dirigée par le Dr Dmitri SVERGUN (EMBL, DESY) pour
l’accueil chaleureux qu’elle m’a réservé dès mon arrivée à Hambourg, pour m’avoir permis
de réaliser les expériences de diffusion de rayons X aux petits angles (DXPA) sur place, et
pour leur aide précieuse dans le traitement des données recueillies. Merci au Dr Adam
Robert ROUND et au Dr. Alexey KIKHNEY pour m’avoir invitée de si nombreuses fois
respectivement à Grenoble (ESRF) et à Hambourg (DESY).

♥ Je remercie le Dr. Valérie CAMPANACCI (AFMB) et le Dr. Giuliano SCIARA (AFMB) pour
m’avoir permis d’utiliser leur appareil de diffusion de la lumière (MALVERN) et m’excuse, au
passage, auprès de tout le personnel de l’AFMB de les avoir autant de fois dérangée pour
m’ouvrir la porte d’entrée.

♥ Je remercie vivement le Dr. Vasile HERESANU, chargé de l’appareillage RX au
laboratoire. Je lui suis très reconnaissante de m’avoir accordée autant de temps ces deux dernières années. Je remercie le Dr Stéphane VEESLER pour m’avoir permis d’utiliser son
appareil de diffusion de la lumière et son réfractomètre (durant les trois années de thèse)
ainsi que M. Jean-Pierre ASTIER pour m’avoir initié à la technique de microscopie (AFM) au
cours de mon stage de MII.
Je remercie l’ensemble des ITA du laboratoire CINaM pour leur aide technique précieuse (et
pour m’avoir sauvé plus d’une fois la vie, par exemple, en m’aidant à récupérer des données
(n’est ce pas, Michel ?)).
Merci également à mes anciens professeurs du MII pour m’avoir encouragée au cours de
mon stage à faire une thèse (mention spéciale a M. P DUMAS qui a su me réveiller à temps
pour rédiger…).

♥ J’exprime aussi ma sincère reconnaissance à l’ensemble du personnel du laboratoire
CINaM (permanents et non-permanents) ainsi qu’aux autres personnes rencontrées sur le
Campus de Luminy, que je ne peux citer nommément par manque de place et de temps. Je
les remercie pour leur soutien, leurs nombreuses discussions scientifiques (et non-
scientifiques) et leur amitié tout au long de cette thèse. Grâce à vous, j’ai passé trois
superbes années sur ce campus.

♥ Je garderai également longtemps un souvenir mémorable et particulier de l’allée F du bât.
TPR1 de la fac, où l’on rencontre parfois des chercheurs d’océanologie d’un genre
particulier.
Merci à Claire de m’avoir supportée tous les midis à la cantine et aux pauses-café (un peu
trop nombreuses en cette fin de thèse).
Tous ces gens-là me manqueront quand je quitterai le campus.

♥ Merci à mes trois copines de toujours : Caro, Béa et Mélanie pour m’avoir aussi bien
soutenue et si souvent aidée durant ces… onze dernières années (le «onze » est
volontairement mis en police 8 pour ne pas donner un coup à votre moral!).
Merci à une partie de ma famille pour leurs encouragements (un grand merci à mon père,
véritable source de sagesse et d’humilité, pour sa patience).
Liste des principales abréviations

Biologie
ADN acide désoxyribonucléique
ARN acide ribonucléique
siRNA short-interfering RNA
polyU acide polyuridilique (ou polynucléotide de base uracile)
oligoU oligonucléotide de base uracile
ATPase Adénosine tri-phosphatase
kb kilobase
U uracile
kDa kiloDalton
PDB Protein Data Bank (Banque de données des protéines)
Physique
DXPA Diffusion des rayons X aux Petits Angles
DQEL Diffusion Quasi-Elastique de la Lumière
DEL Diffusion Elastique de la Lumière
AFM Atomic Force Microscopy (Microscopie à force atomique)
k constante de Boltzmann
longueur d’onde
n indice de réfraction (indice optique)
dn/dc incrément d’indice optique
MM masse moléculaire
D coefficient de diffusion apparent moyen app
D coefficient d’auto-diffusion 0
Rh rayon hydrodynamique
Rg rayon de giration
A second coefficient du viriel 2
distribution standard du taux de décroissance G( )
C( ) fonction d’autocorrélation
g (t) première fonction d’autocorrélation 1
<I> Intensité moyenne
t temps
nm nanomètre
I(c,s) Intensité diffusée
I(0,s) facteur de forme
S(c,s) facteur de structure
Chimie
T température ab