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Quelles formes pour les vésicules ?


​Comment se déforment des vésicules plongées dans une solution concentrée ? Des physiciens du CEA-Iramis ont étudié la forme de vésicules particulièrement rigides, les polymersomes, après un choc osmotique. Dans certaines conditions, ils ont mis en évidence la formation d’une double paroi, à l’intérieur de laquelle pourraient être encapsulés des médicaments.

Publié le 4 février 2014

​Simples compartiments pourvus d’une membrane séparant deux milieux aqueux, les vésicules ont été mises à l’honneur par le Prix Nobel de médecine 2013 pour leur rôle dans les échanges entre cellules. Les physico-chimistes, quant à eux, cherchent à commander leur perméabilité pour délivrer des substances de manière contrôlée. Or, lorsqu’elles sont plongées dans un liquide riche en espèces chimiques comme le sang, elles subissent une hémorragie d’eau qui tend à égaliser la concentration de part et d’autre de leur membrane. D’où la question : conservent-elles leur forme sphérique ?

Pour y répondre, des chercheurs du CEA-Iramis ont réalisé des expériences avec des vésicules connues pour leur résistance mécanique élevée et leur faible perméabilité, les polymersomes. Ils ont fait subir un choc osmotique à des vésicules de différentes tailles et compositions membranaires et ont ensuite observé leur déformation par microscopie électronique à basse température et par diffusion de neutrons. Les vésicules se vident, s’aplatissent et se replient en fusionnant leur membrane jusqu’à former une structure plus petite, à double paroi. Entre les membranes internes et externes, des molécules pourraient être aisément transportées et délivrées à volonté.

Les polymersomes pourraient ainsi devenir des vecteurs de médicaments ou de petites molécules « hyperpolarisées » comme le xénon utilisé pour des IRM du poumon par exemple.

Ce travail de recherche résulte d’une collaboration entre le CEA-Iramis, le Laboratoire de chimie des polymères organiques, à Bordeaux (Université de Bordeaux, École nationale supérieure de chimie, de biologie et de physique, CNRS), et l’Institut Charles Sadron (CNRS), à Strasbourg.

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