Fabrication et caractérisation d'hydrogels thermosensibles pour des applications de livraison ciblée de médicament et d'embolisation

Le présent mémoire de maîtrise porte sur l'utilisation d'un matériau thermosensible chargé de nanoparticules magnétiques comme vecteur de livraison ciblée de médicament. Ce projet s'inscrit dans le cadre du projet MR-Sub (Magnetic Resonance Submarine) du laboratoire de Nanorobotique qui consiste à guider des instruments médicaux ferromagnétiques à l'intérieur du réseau vasculaire, à l'aide des forces produites par les gradients magnétiques d'un système d'imagerie à résonance magnétique clinique pour le ciblage de tumeurs. Plusieurs matériaux thermosensibles sont envisagés, et les hydrogels de poly(Nisopropylacrylamide) sont retenus en raison du changement de volume discontinu se produisant autour d'une température de transition ainsi que de la possibilité de les charger de nanoparticules ferromagnétiques. La température à laquelle cette transition s'opère est d'environ 34°C, et peut être ajustée par la copolymérisation du N-isopropylacrylamide avec un monomère hydrophile : on obtient une température de transition de 42°C pour une concentration d'acide acrylique de 5%. L'utilisation de ce type d'hydrogel chargé de nanoparticules superparamagnétiques permettra non seulement le guidage et la localisation du dispositif, mais également l'activation de la libération d'un agent thérapeutique préalablement encapsulé dans la structure de l'hydrogel, par l'application d'un champ magnétique alternatif. Les particules sont synthétisées à l'aide d'un réseau interpénétré d'alginate et d'un champ électrostatique, et permet d'obtenir des diamètres de particules reproductibles et modulables dans un intervalle de 90 μm à 2 mm. Les hydrogels synthétisés sous forme de particules mettent environ 15 minutes à se stabiliser, lorsque la température est élevée au dessus de la température de transition, ce qui est acceptable pour une application clinique. Enfin, des nanoparticules de Fe3O4 sont encapsulées dans les hydrogels, et l'application d'un champ magnétique alternatif sur ces particules a permis de mettre en évidence l'augmentation de la température causée par leur présence.