Nous réaliserons cette expérience dans le but symbolique de montrer comment les chercheurs en laboratoire réalisent la synthèse d’une vectorisation de médicament à l’aide de liposomes afin de permettre l’encapsulation des nanoparticules.
I) Vidéo de l’expérience:
II) Explications:
1-Le but de l’expérience:
Nous avons réalisé cette expérience dans le but de fabriquer une émulsion. Une émulsion est un mélange généralement hétérogène constitué de deux phases, une phase aqueuse (hydrophile) et une phase grasse (lipophile). Ces deux liquides sont donc non miscibles et l’un forme des gouttelettes en suspension dans l’autre grâce à l’action d’un émulsifiant.
2- Compositions des différentes molécules:
-La molécule d’eau (formule brute: H2O) :
Cette molécule est composée de deux atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène. La molécule d’eau est dite polarisée car elle contient deux atomes d’hydrogène chargés positivement et un atome d’oxygène chargé négativement. Les charges sont placées aux extrémités des deux pôles positif ou négatif.
Entre deux molécules d’eau il peut se former une liaison hydrogène. Cette liaison se forme car l’atome d’hydrogène intervenant est relié à un atome d’oxygène. Plus généralement, toutes les molécules qui possèdent un groupement -OH pourront former des liaisons hydrogènes avec des molécules d’eau. C’est grâce à ces liaisons hydrogènes que les autres molécules peuvent se fixer aux molécules d’eau et ainsi former un mélange homogène.
-La molécule d’huile (formule brute: C19H34O6):
L’huile est un corps gras (lipide). Sa molécule est constituée d’atomes de carbone d’hydrogène et d’oxygène. C’est un triglycéride (les triglycérides sont une variété de lipides. Chimiquement, les triglycérides sont composés de trois molécules d’acides gras reliées à une molécule de glycérol. Les triglycérides constituent la majeure partie des lipides alimentaires et des lipides de l’organisme). Il a donc la forme d’un peigne à trois dents. L’eau et l’huile ne sont pas miscibles car la molécule d’huile ne possède pas de groupement –OH, elle est dite apolaire car elle n’a pas de zone positive et négative en surface. Elle ne pourra donc pas former des liaisons hydrogène ni se stabiliser avec la molécule d’eau.
-L’émulsifiant :
L’émulsifiant utilisé dans notre expérience est la lécithine de soja, une molécule tensioactive, contenue dans le jaune d’oeuf. Ces molécules sont dites amphiphiles (ou amphipathiques), c’est à dire qu’elles sont composées de deux parties: l’une qui a une affinité pour l’eau (hydrophile) et l’autre qui a une affinité pour les matières grasses (lipophile).
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Explications des résultats:
Dans le deuxième bécher, lorsque nous avons incorporé l’émulsifiant, et donc les molécules tensioactives contenues dans le jaune d’oeuf, on constate que celles-ci ont alors enrobé des gouttelettes d’huile grâce à leur partie lipophile, formant une « sphère » appelée micelle. Pour rendre l’eau et l’huile miscibles, l’extrémité lipophile de la molécule tensioactive sera située à l’intérieur de la micelle, au contact de l’huile, tandis que l’extrémité hydrophile sera située à la surface afin de pouvoir se lier aux molécules d’eau.
III) Lien entre nos expériences et notre TPE sur les nanoparticules:
En laboratoire, avec des instruments plus sophistiqués, on parvient aisément à obtenir une taille de ces particules nanométriques. Dans notre expérience, l’émulsifiant n’était certainement pas assez efficace pour obtenir la taille nanométrique, c’est pourquoi, les chercheurs utilisent généralement du polyéthylène glycol (PEG) que nous n’avons pas pu utiliser du fait de sa dangerosité. Ainsi, les chercheurs, lors de la vectorisation de médicament, emprisonnent le principe actif à l’intérieur de chaque gouttelette créée lors de l’émulsion.
Pour contenir le médicament en son cœur, chaque liposome est constitué de deux couches lipidiques: une couche interne représentant un premier barrage pour encapsuler le médicament et une couche externe hydrophobe qui repousse l’eau. Celle-ci est placée à l’intérieur de la sphère, tandis qu’ une couche hydrophile vient ensuite recouvrir la surface. Cette dernière permet à la molécule de dissoudre dans l’organisme afin de libérer le médicament. Le médicament est donc encapsulé.
