Le cours « Nanotechnologies et Nanomédecine » a pour objectif de familiariser les étudiants avec les principes fondamentaux, les matériaux, les mécanismes et les applications des nanoparticules dans le domaine biomédical. Il s’agit d’un module interdisciplinaire qui se situe au croisement de la chimie, de la biologie, de la physique, de la pharmacologie et de l’ingénierie des matériaux.
Les nanotechnologies représentent aujourd’hui un domaine stratégique et innovant, permettant la conception, la caractérisation et l’utilisation de structures à l’échelle nanométrique (1-100 nm), avec des propriétés physico-chimiques inédites. Ce cours explore comment ces propriétés peuvent être exploitées pour concevoir des systèmes intelligents de délivrance de médicaments, améliorer les méthodes de diagnostic, cibler des cellules ou tissus spécifiques, et développer de nouveaux outils thérapeutiques moins invasifs et plus efficaces.
La première partie du cours introduit les concepts généraux liés aux nanosciences, notamment la définition des nanoparticules, les différentes méthodes de fabrication, ainsi que les principaux domaines d’application (électronique, environnement, cosmétique, alimentaire, etc.), avec un focus particulier sur la nanomédecine. À travers des exemples concrets, les étudiants découvrent comment les nanoparticules d’or, d’argent, d’oxyde de fer ou de dioxyde de titane sont déjà utilisées dans la pratique clinique ou industrielle.
Le module aborde ensuite en détail les applications biomédicales des nanoparticules, en particulier dans le traitement du cancer, la vaccination, la thérapie génique, l’imagerie médicale ou la délivrance de biomolécules sensibles. Les stratégies de vectorisation sont analysées selon les types de vecteurs (liposomes, polymères, dendrimères, etc.), leur mode d’action, leur biodistribution, et les obstacles biologiques qu’ils doivent franchir (barrière hémato-encéphalique, reconnaissance immunitaire, clairance hépatique...).
Une attention particulière est accordée aux caractéristiques physico-chimiques des nanoparticules, notamment leur taille, leur forme, leur charge de surface, leur hydrophobicité/hydrophilie et leur fonctionnalisation. Ces paramètres influencent fortement leur comportement biologique, leur circulation dans l’organisme, leur toxicité potentielle et leur efficacité thérapeutique. L’effet EPR (Enhanced Permeability and Retention) et les mécanismes de ciblage passif et actif sont également abordés.
Le cours intègre également un volet pratique sur la préparation des nanoparticules polymériques, avec un accent sur le PLGA (acide poly lactique-co-glycolique), un polymère biodégradable largement utilisé pour l’encapsulation et la libération contrôlée de médicaments. Les propriétés du PLGA, ses profils de dégradation, ses voies de libération (monophasique, biphasique, triphasique) ainsi que les techniques de formulation (nanoprécipitation, double émulsion…) sont analysés en profondeur.
Enfin, le module se conclut par une évaluation intégrative (test de sortie) visant à mesurer la compréhension des concepts clés, ainsi que par des discussions sur les enjeux actuels de la nanomédecine : défis toxicologiques, réglementaires, industriels, mais aussi perspectives de recherche et innovations futures.
- Enseignant: kkiouas KIOUAS kahina