BEN/SC1/DM-GRASP, a homophilic adhesion molecule, is required for in vitro myeloid colony formation by avian hemopoietic progenitors.

BEN/SC1/DM-GRASP is a membrane glycoprotein of the immunoglobulin superfamily isolated in the chick by several groups, including ours. Its expression is strictly developmentally regulated in several cell types of the nervous and hemopoietic systems and in certain epithelia. Each of these cell types expresses isoforms of BEN which differ by their level of N-glycosylation and by the presence or absence of the HNK-1 carbohydrate epitope. In the present work, the influence of glycosylation on BEN homophilic binding properties was investigated by two in vitro assays. First, each BEN isoform was covalently coupled to microspheres carrying different fluorescent dyes and an aggregation test was performed. We found that homophilic aggregates form indifferently between the same or different BEN isoforms, showing that glycosylation does not affect BEN homophilic binding properties. This was confirmed in the second test, where the BEN-coated microspheres bound to the neurites of BEN- expressing neurons, irrespective of the isoform considered. The transient expression of the BEN antigen on hemopoietic progenitors prompted us to see whether it might play a role in their proliferation and differentiation. When added to hemopoietic progenitor cells in an in vitro colony formation assay anti-BEN immunoglobulin strongly inhibited myeloid, but not erythroid, colony formation although both types of precursors express the molecule.

Specific induction of cAMP in Langerhans cells by calcitonin gene-related peptide: relevance to functional effects.

Epidermal Langerhans cells (LC) are associated anatomically with epidermal nerves, and a product of these nerves, calcitonin gene-related peptide (CGRP), inhibits the antigen-presenting capacity of LC and macrophages. As the CGRP receptor appears to be coupled to Gs alpha protein, which in turn activates adenylate cyclase, the ability of CGRP to induce cAMP in LC was examined and correlated with functional effects. LC were isolated from murine epidermal cells using antibodies on magnetic microspheres. Exposure to CGRP induced a significant increase in cAMP content, which could be inhibited by coculture with a truncated form of CGRP [CGRP-(8-37)] that is a specific competitive inhibitor of CGRP. Substance P and calcitonin failed to induce cAMP in LC. Although culture in CGRP reduced the ability of murine epidermal cells enriched for LC content to present pigeon cytochrome c to a responsive clone or to present antigen for elicitation of delayed-type hypersensitivity in immune mice, culture in forskolin had little or no effect on antigen presentation despite increased cAMP content of LC as much or more than that induced by CGRP. The effect of CGRP on antigen presentation in these systems could be blocked with CGRP-(8-37). CGRP inhibited the induction of B7-2 by lipopolysaccharide on peritoneal macrophages and a LC line, whereas calcitonin did not. CGRP induces specific accumulation of cAMP in LC and inhibits LC antigen-presenting function by a receptor-mediated event. However, the induction of cAMP by itself does not account for inhibition of antigen presentation. Suppression of the expression of B7-2 may be one mechanism by which CGRP inhibits antigen presentation.

Imobilização do fungo Penicillium citrinum CBMAI 1186 e lipase de Pseudomonas fluorescens em biopolímeros para aplicações em biocatálise

Diversos biomateriais podem ser aplicados como suportes na imobilização de células totais de fungos filamentosos ou enzimas isoladas, visando a manutenção e o prolongamento da atividade enzimática em processos biocatalíticos. Exemplos promissores de biomateriais são a fibroína da seda e o alginato de sódio. A fibroína é um material protéico com alta estabilidade térmica, elasticidade, resistência à tensão, não sofre ataque microbiano, baixo custo de purificação e alta tenacidade, o alginato é um biopolímero versátil, devido a suas propriedades gelificantes em soluções aquosas. Assim, neste trabalho empregou-se micélios do fungo derivado de ambiente marinho, Penicillium citrinum CBMAI 1186, livres e imobilizados em biopolímeros (fibra de algodão, fibra de fibroína da seda e fibra de paina) na biorredução quimiosseletiva, regiosseletiva e enantiosseletiva da ligação α,β-C=C de enonas α,β-, α,β,γ,δ- e di-α,β-insaturadas previamente sintetizados pela a reação de condensação aldólica. Foi possível a utilização do fungo P. citrinum CBMAI 1186 na redução quimiosseletiva, regiosseletiva e enantiosseletiva da ligação dupla carbono-carbono de sistemas α,β-insaturados. A imobilização do fungo P. citrinum CBMAI 1186 em biopolímeros (algodão, fibroína da seda, paina e quitosana) permitiu a prolongamento da atividade celular do fungo. O protocolo desenvolvido foi capaz de obter compostos até então descritos apenas por síntese clássica. Também foi realizado reações de resolução enzimática de derivados de haloidrinas por diferentes lipases microbianas de: Pseudomonas fluorescens, Candida cylindracea, Rhizopus niveus e Aspergillus niger. A lipase de P. fluorescens foi imobilizada em esferas de fibroína do bicho da seda (método 1, via adsorção) e em blenda com alginato de cálcio (método 2, via encapsulação) em diferentes condições, tais como, variação de solvente, variação da quantidade de enzima imobilizada e tempo de reação. As condições otimizadas foram empregadas em diferentes haloidrinas, rendendo elevados excessos enantioméricos (ee > 99%) e alta razão enanantiomérica (E > 200) para os produtos acetilados. Foi possível desenvolver um protocolo simples, barato e prático para a síntese enantiosseletiva de haloidrina reforçando a versatilidade da fibroína e do alginato como suportes de imobilização para catalisadores heterogêneos. Também foi possível utilizar a lipase imobilizada (método 2) na reação de transesterificação para obtenção do biodiesel etílico. As melhores condições para o bom funcionamento do biocatalisador foram: 30% do biocatalisador, 20% de n-hexano, relação óleo e etanol de 1:4 a 32 ºC por 48 h em agitação magnética (400 rpm). Essas condições permitiram a formação de 42% de rendimento do biodiesel etílico. O biocatalisador apresentou algumas limitações reacionais, tais como, fragilidade frente a elevadas temperaturas (> 32 ºC) e prolongado tempo de agitação magnética. Porém, permaneceu apto no meio por 4 ciclos consecutivas. Conclui-se que os biomateriais (fibroína, alginato e quitosana) podem ser utilizados como alternativas versáteis na imobilização de micélios de fungos filamentoso e de enzimas isoladas para aplicações em biocatalíticas.

Resposta imune do antígeno de superfície de hepatite B administrado via nasal em nanopartículas de quitosana liofilizadas

A nanotecnologia tornou possível estruturar nanopartículas (NPs), utilizando-se polímeros biodegradáveis e atóxicos, como a quitosana (QS) - capaz de carrear e disponibilizar antígenos para a mucosa, devido sua propriedade mucoadesiva. Uma vacina liofilizada, em comparação a uma formulação líquida, possui inúmeras vantagens, tais como melhora na estabilidade do produto e melhor resistência às variações de temperatura, aumentando sua vida de prateleira e possibilitando melhor logística do produto aos locais onde o acesso à rede refrigerada é difícil; ademais, um produto liofilizado tem sua mucoadesividade aumentada, possibilitando maior tempo de permanência na mucosa. O presente trabalho teve como objetivo observar a resposta imune, em camundongos, de uma vacina desenvolvida por um mecanismo de entrega intranasal do HBsAg (Antígeno de superfície da Hepatite B) encapsulado pelo método de incorporação em nanopartículas de quitosana (NPs) liofilizadas. A formação das NPs foi realizada pela interação eletroestática da quitosana e do TPP (tripolifosfato de sódio), utilizando método de geleificação iônica. Formulações de NPs com glicina 5% apresentaram boas características após reconstituição, umidade residual inferior a 1% e processo de liofilização de 13 horas. Foi avaliada a imunogenicidade da inoculação do HBsAg em formulações de NPs de quitosana líquida e liofilizada, verificando-se que a forma líquida produziu anticorpos IgG contra HBsAg.

Desenvolvimento de microesferas de vidro fosfato contendo hólmio para uso em radioterapia interna seletiva

A radioterapia interna seletiva é uma alternativa para o tratamento de alguns tipos de cânceres como o carcinoma hepatocelular (CHC), ou câncer de fígado primário. Neste tratamento, microesferas de vidro ou polimérica contendo em sua estrutura radionuclídeos emissores de partículas β- são introduzidas no fígado por meio da artéria hepática e migram, preferencialmente, para regiões hipervascularizadas, que são características da presença de tecido canceroso. Neste trabalho, foram propostos o desenvolvimento de vidros fosfato contendo hólmio para produção de microesferas e sua aplicação em radioterapia interna seletiva no Brasil. O vidro desenvolvido apresentou durabilidade química adequada, densidade de 2,7(3)g/cm3, alta estabilidade térmica e as impurezas encontradas não inviabilizam o tratamento. As microesferas foram produzidas pelos métodos da chama e da queda gravitacional e foram caracterizadas por diversas técnicas em que se observaram forma, granulometria, atividade e biocompatibilidade apropriados para o tratamento pretendido. Propõe-se que as microesferas possam ser submetidas a testes in vivo.

Propriedades físico-químicas e mecânicas de membranas porosas de carboximetilquitosana e hidrogéis de quitosana para aplicação em engenharia de tecidos

Este trabalho teve como principal objetivo produzir membranas porosas de carboximetilquitosana e hidrogéis de quitosana com propriedades físico-químicas e mecânicas adequadas para aplicações em Engenharia de Tecidos. Para isso, quitosanas com diferentes graus de acetilação (4,0%<GA<40%) e de elevada massa molar média viscosimétrica (Mv>750.000 g.mol-1) foram produzidas através da aplicação de processos consecutivos de desacetilação assistida por irradiação de ultrassom de alta intensidade (DAIUS) à beta-quitina extraída de gládios de lulas Doryteuthis spp. A carboximetilação de quitosana extensivamente desacetilada (Qs-3; GA=4%) foi realizada pela reação com ácido monocloroacético em meio isopropanol/solução aquosa de NaOH, gerando a amostra CMQs-0 (GS≈0,98; Mv≈190.000 g.mol-1). A irradiação de ultrassom de alta intensidade foi empregada para tratar solução aquosa de CMQs-0 durante 1 h e 3 h, resultando nas amostras CMQs-1 (Mv≈94.000 g.mol-1) e CMQs-3 (Mv≈43.000 g.mol-1), respectivamente. Para a produção de membranas reticuladas, genipina foi adicionada em diferentes concentrações (1,0x10-4 mol.L-1, 3,0x10-4 mol.L-1 ou 5,0x10-4 mol.L-1) às soluções aquosas das CMQs, que foram vertidas em placas de Petri e a reação de reticulação procedeu por 24 h. Em seguida, as membranas reticuladas (M-CMQs) foram liofilizadas, neutralizadas, lavadas e liofilizadas novamente, resultando em nove amostras, que foram caracterizadas quanto ao grau médio de reticulação (GR), grau médio de hidratação (GH), morfologia, propriedades mecânicas e quanto à susceptibilidade à degradação por lisozima. O grau médio de reticulação (GR) foi tanto maior quanto maior a concentração de genipina empregada na reação, variando de GR≈3,3% (M-CMQs-01) a GR≈17,8% (M-CMQs-35). As análises de MEV revelaram que as membranas reticuladas M-CMQs são estruturas porosas que apresentam maior densidade de poros aparentes quanto maiores os valores de Mve GR. Entretanto, as membranas preparadas a partir de CMQs de elevada massa molar (Mv>94.000 g.mol-1) e pouco reticuladas (GR<10%), apresentaram propriedades mecânicas superiores em termos de resistência máxima à tração (>170 kPa) e elongação máxima à ruptura (>40%). Por outro lado, as membranas mais susceptíveis à degradação enzimática foram aquelas preparadas a partir de CMQs de baixa massa molar (Mv≈43.000 g.mol-1) e que exibiram baixos graus de reticulação (GR<11%). Hidrogéis estáveis de quitosana sem o uso de qualquer agente de reticulação externo foram produzidos a partir da gelificação de soluções aquosas de quitosana com solução de NaOH ou vapor de NH3. Os hidrogéis produzidos a partir de soluções de quitosana de elevada massa molar média ponderal (Mw≈640.000 g.mol-1) e extensivamente desacetilada (DA≈2,8%) em concentrações poliméricas acima 2,0%, exibiram melhores propriedades mecânicas com o aumento da concentração polimérica, devido à formação de numerosos emaranhamentos físicos das cadeias poliméricas em solução. Os resultados mostram que as propriedades físico-químicas e mecânicas dos hidrogéis de quitosana podem ser controladas variando a concentração do polímero e o processo de gelificação. A avaliação biológica de tais hidrogéis para a regeneração de miocárdio infartado de ratos revelou que os hidrogéis de quitosana preparados a partir de soluções de polímero a 1,5% foram perfeitamente incorporados sobre a superfície do epicárdio do coração e apresentaram degradação parcial acompanhada por infiltração de células mononucleares.

Estudo das propriedades térmicas e mecânicas de resinas dentárias compostas preparadas com sílica e quitosana

Neste trabalho foi estudada a influência da adição de quitosana e sílica a monômeros dimetacrílicos, BisEMA e TEGDMA, por meio das técnicas de fotocalorimetria, termogravimetria e análise dinâmico mecânica. Os resultados dos experimentos de fotocalorimetria demonstraram que a quitosana pode aumentar a velocidade de polimerização e o máximo de conversão para alguns sistemas em determinadas concentrações da mesma, já a sílica tem pouco efeito nas reações de fotopolimerização das amostras. Para os experimentos de termogravimetria, a quitosana tem pouca influência na degradação das amostras não alterando significativamente as curvas TGA/DTG, por outro lado a sílica acelerou a degradação térmica das amostras. A avaliação das propriedades mecânicas demonstrou que a quitosana diminui a temperatura de transição vítrea e a resposta elástica dos sistemas não afetando os valores dos módulos de armazenamento e módulos de perda. A sílica apresentou a tendência de aumento de temperatura de transição vítrea e não alteração da resposta elástica das amostras.

Electrochemical performance of carbon gels with variable surface chemistry and physics

This study describes the electrochemical characterization of N-doped carbon xerogels in the form of microspheres and of carbon aerogels with varied porosities and surface oxygen complexes. The interfacial capacitance of N-doped carbon xerogels decreased with increased micropore surface area as determined by N2 adsorption at −196 °C. The interfacial capacitance showed a good correlation with the areal NXPS concentration, and the best correlation with the areal concentration of pyrrolic or pyridonic nitrogen functionalities. The gravimetric capacitance decreased with greater xerogel microsphere diameter. The interfacial capacitance of carbon aerogels increased with higher percentage of porosity as determined from particle and true densities. The interfacial capacitance showed a linear relationship with the areal oxygen concentration and with the areal concentrations of CO- and CO2-evolving groups.

Characterization and electrochemical properties of conducting nanocomposites synthesized from p-anisidine and aniline with titanium carbide by chemical oxidative method

A novel polymer/TiC nanocomposites “PPA/TiC, poly(PA-co-ANI)/TiC and PANI/TiC” was successfully synthesized by chemical oxidation polymerization at room temperature using p-anisidine and/or aniline monomers and titanium carbide (TiC) in the presence of hydrochloric acid as a dopant with ammonium persulfate as oxidant. These nanocomposites obtained were characterized by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), and thermogravimetric analysis (TGA). XRD indicated the presence of interactions between polymers and TiC nanoparticle and the TGA revealed that the TiC nanoparticles improve the thermal stability of the polymers. The electrical conductivity of nanocomposites is in the range of 0.079–0.91 S cm−1. The electrochemical behavior of the polymers extracted from the nanocomposites has been analyzed by cyclic voltammetry. Good electrochemical response has been observed for polymer films; the observed redox processes indicate that the polymerisation on TiC nanoparticles produces electroactive polymers. These nanocomposite microspheres can potentially used in commercial applications as fillers for antistatic and anticorrosion coatings.

Performance Assessment of a Polymer Electrolyte Membrane Electrochemical Reactor under Alkaline Conditions – A Case Study with the Electrooxidation of Alcohols

A novel polymer electrolyte membrane electrochemical reactor (PEMER) configuration has been employed for the direct electrooxidation of propargyl alcohol (PGA), a model primary alcohol, towards its carboxylic acid derivatives in alkaline medium. The PEMER configuration comprised of an anode and cathode based on nanoparticulate Ni and Pt electrocatalysts, respectively, supported on carbonaceous substrates. The electrooxidation of PGA was performed in 1.0 M NaOH, where a cathode based on a gas diffusion electrode was manufactured for the reduction of oxygen in alkaline conditions. The performance of a novel alkaline anion-exchange membrane based on Chitosan (CS) and Poly(vinyl) alcohol (PVA) in a 50:50 composition ratio doped with a 5 wt.% of poly (4-vinylpyridine) organic ionomer cross-linked, methyl chloride quaternary salt resin (4VP) was assessed as solid polymer electrolyte. The influence of 4VP anionic ionomer loading of 7, 12 and 20 wt.% incorporated into the electrocatalytic layers was examined by SEM and cyclic voltammetry (CV) upon the optimisation of the electroactive area, the mechanical stability and cohesion of the catalytic ink onto the carbonaceous substrate for both electrodes. The performance of the 4VP/CS:PVA membrane was compared with the commercial alkaline anion-exchange membrane FAA −a membrane generally used in direct alcohol alkaline fuel cells- in terms of polarisation plots in alkaline conditions. Furthermore, preparative electrolyses of the electrooxidation of PGA was performed under alkaline conditions of 1 M NaOH at constant current density of 20 mA cm−2 using a PEMER configuration to provide proof of the principle of the feasibility of the electrooxidation of other alcohols in alkaline media. PGA conversion to Z isomers of 3-(2-propynoxy)-2-propenoic acid (Z-PPA) was circa 0.77, with average current efficiency of 0.32. Alkaline stability of the membranes within the PEMER configuration was finally evaluated after the electrooxidation of PGA.

ROCK OUTCROPS IN THE CANADIAN SHIELD: AN INVESTIGATION OF CONTAMINANT TRANSPORT FROM SURFACE SOURCES IN FRACTURED ROCK AQUIFERS

Flow, recharge and transport dynamics in fractured rock aquifers with low lying rock outcrops is a largely unexplored area of study in hydrogeology. The purpose of this thesis is to examine these topics in an agricultural area in Eastern Ontario. The study consists of a regional scale groundwater quality study, an infiltration experiment that considers bacteria transport from the ground surface to a well, and a numerical modelling study that tests the parameters that affect surface infiltration of a tracer from a rock outcrop to a deeper horizontal fracture. In the water quality study, approximately 65% of the samples contained total coliform, 16% contained E. coli, and 1% contained nitrate-N at greater than 5 mg/L. Occurrence of E. coli increased when considering seasonality, where wells were drilled on rock outcrops, and for shallow well intervals. Nitrate-N did not occur above the Guidelines for Canadian Drinking Water Quality (Health Canada, 2012) of 10 mg/L. Rapid arrival times were observed in the infiltration study for both the microspheres (30 minutes) and a dye tracer (45 minutes) in a well approximately 6.0 m in horizontal and 2.8 m in vertical distance from the tracer source. Transport velocities were approximately 38.9 m/day for the dye tracer and 115.2 m/day for the colloidal tracer. Results of the model runs indicate that overburden can provide an effective protective layer to transport in fractures, that high groundwater velocities occur in larger fracture apertures and higher gradients dilute tracer concentrations, and that lower groundwater velocities occur with smaller fracture apertures and lower gradients result in elevated tracer concentrations. Lower rainfall rates, larger fracture apertures, early tracer time, larger gradients, and lower water levels maintained unsaturated conditions for longer time periods such that tracer transport was delayed until saturated conditions were attained. The overall heterogeneity of this aquifer environment creates a source water protection conundrum where the water quality is generally good, while transport can occur very quickly in proximity to rock outcrops and in areas with limited overburden.

Development of magnetic carbon xerogels for catalytic wet peroxide oxidation

Hybrid magnetic carbon composites have been recently proposed as the next step in the evolution of catalysts for catalytic wet peroxide oxidation (CWPO), with several synergistic effects arising from the combination of the high catalytic activity of metal species with the proven catalytic properties of carbon-based materials in CWPO [1]. Bearing this in mind, this work sought the development of novel magnetic carbon xerogels, composed by interconnected carbon microspheres with iron (Fe) and/or cobalt (Co) microparticles embedded in their structure. As inferred from the extensive characterization performed, materials with distinctive properties were obtained upon inclusion of different metal precursors during the sol-gel polymerization of resorcinol and formaldehyde, followed by thermal annealing.

Novel particulate BCG-loaded delivery system for mucosal immunization against tuberculosis

Tese de doutoramento, Farmácia (Tecnologia Farmacêutica), Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2016

Co-encapsulation of enzymes and antibodies for chemical deactivation of pathogens on paper

Le papier bioactif est obtenu par la modification de substrat du papier avec des biomolécules et des réactifs. Ce type de papier est utilisé dans le développement de nouveaux biocapteurs qui sont portables, jetables et économiques visant à capturer, détecter et dans certains cas, désactiver les agents pathogènes. Généralement les papiers bioactifs sont fabriqués par l’incorporation de biomolécules telles que les enzymes et les anticorps sur la surface du papier. L’immobilisation de ces biomolécules sur les surfaces solides est largement utilisée pour différentes applications de diagnostic comme dans immunocapteurs et immunoessais mais en raison de la nature sensible des enzymes, leur intégration au papier à grande échelle a rencontré plusieurs difficultés surtout dans les conditions industrielles. Pendant ce temps, les microcapsules sont une plate-forme intéressante pour l’immobilisation des enzymes et aussi assez efficace pour permettre à la fonctionnalisation du papier à grande échelle car le papier peut être facilement recouvert avec une couche de telles microcapsules. Dans cette étude, nous avons développé une plate-forme générique utilisant des microcapsules à base d’alginate qui peuvent être appliquées aux procédés usuels de production de papier bioactif et antibactérien avec la capacité de capturer des pathogènes à sa surface et de les désactiver grâce à la production d’un réactif anti-pathogène. La conception de cette plate-forme antibactérienne est basée sur la production constante de peroxyde d’hydrogène en tant qu’agent antibactérien à l’intérieur des microcapsules d’alginate. Cette production de peroxyde d’hydrogène est obtenue par oxydation du glucose catalysée par la glucose oxydase encapsulée à l’intérieur des billes d’alginate. Les différentes étapes de cette étude comprennent le piégeage de la glucose oxydase à l’intérieur des microcapsules d’alginate, l’activation et le renforcement de la surface des microcapsules par ajout d’une couche supplémentaire de chitosan, la vérification de la possibilité d’immobilisation des anticorps (immunoglobulines G humaine comme une modèle d’anticorps) sur la surface des microcapsules et enfin, l’évaluation des propriétés antibactériennes de cette plate-forme vis-à-vis l’Escherichia coli K-12 (E. coli K-12) en tant qu’un représentant des agents pathogènes. Après avoir effectué chaque étape, certaines mesures et observations ont été faites en utilisant diverses méthodes et techniques analytiques telles que la méthode de Bradford pour dosage des protéines, l’électroanalyse d’oxygène, la microscopie optique et confocale à balayage laser (CLSM), la spectrométrie de masse avec désorption laser assistée par matrice- temps de vol (MALDI-TOF-MS), etc. Les essais appropriés ont été effectués pour valider la réussite de modification des microcapsules et pour confirmer à ce fait que la glucose oxydase est toujours active après chaque étape de modification. L’activité enzymatique spécifique de la glucose oxydase après l’encapsulation a été évaluée à 120±30 U/g. Aussi, des efforts ont été faits pour immobiliser la glucose oxydase sur des nanoparticules d’or avec deux tailles différentes de diamètre (10,9 nm et 50 nm) afin d’améliorer l’activité enzymatique et augmenter l’efficacité d’encapsulation. Les résultats obtenus lors de cette étude démontrent les modifications réussies sur les microcapsules d’alginate et aussi une réponse favorable de cette plate-forme antibactérienne concernant la désactivation de E. coli K-12. La concentration efficace de l’activité enzymatique afin de désactivation de cet agent pathogénique modèle a été déterminée à 1.3×10-2 U/ml pour une concentration de 6.7×108 cellules/ml de bactéries. D’autres études sont nécessaires pour évaluer l’efficacité de l’anticorps immobilisé dans la désactivation des agents pathogènes et également intégrer la plate-forme sur le papier et valider l’efficacité du système une fois qu’il est déposé sur papier.

Développement d’une lentille cornéenne médicamentée

L’utilisation de lentilles cornéennes peut servir à améliorer le profil d’administration d’un principe actif dans les yeux. Avec une efficacité d’administration de 5% par l’utilisation de gouttes, on comprend rapidement que l’administration oculaire doit être améliorée. Cette faible administration a donné naissance à plusieurs tentatives visant à fabriquer des lentilles cornéennes médicamentées. Cependant, à cause de multiples raisons, aucune de ces tentatives n’a actuellement été mise sur le marché. Nous proposons dans cette étude, une possible amélioration des systèmes établis par le développement d’une lentille cornéenne à base de 2-(hydroxyéthyle)méthacrylate (HEMA), dans laquelle des microgels, à base de poly N-isopropylacrylamide (pNIPAM) thermosensible encapsulant un principe actif, seront incorporé. Nous avons donc débuté par développer une méthode analytique sensible par HPCL-MS/MS capable de quantifier plusieurs molécules à la fois. La méthode résultante a été validée selon les différents critères de la FDA et l’ICH en démontrant des limites de quantifications et de détections suffisamment basses, autant dans des fluides simulés que dans les tissus d’yeux de lapins. La méthode a été validée pour sept médicaments ophtalmiques : Pilocarpine, lidocaïne, proparacaïne, atropine, acétonide de triamcinolone, timolol et prednisolone. Nous avons ensuite fait la synthèse des microgels chargés négativement à base de NIPAM et d’acide méthacrylique (MAA). Nous avons encapsulé une molécule modèle dans des particules ayant une taille entre 200 et 600 nm dépendant de la composition ainsi qu’un potentiel zêta variant en fonction de la température. L’encapsulation de la rhodamine 6G (R6G) dans les microgels a été possible jusqu’à un chargement (DL%) de 38%. L’utilisation des isothermes de Langmuir a permis de montrer que l’encapsulation était principalement le résultat d’interactions électrostatiques entre les MAA et la R6G. Des cinétiques de libérations ont été effectuées à partir d’hydrogels d’acrylamide chargés en microgels encapsulant la R6G. Il a été trouvé que la libération des hydrogels chargés en microgels s’effectuait majoritairement selon l’affinité au microgel et sur une période d’environ 4-24 heures. La libération à partir de ces systèmes a été comparée à des formules d’hydrogels contenant des liposomes ou des nanogels de chitosan. Ces trois derniers (liposomes, microgels et nanogels) ont présenté des résultats prometteurs pour différentes applications avec différents profils de libérations. Enfin, nous avons transposé le modèle développé avec les gels d’acrylamide pour fabriquer des lentilles de contact de 260 à 340 µm d’épaisseur à base de pHEMA contenant les microgels avec une molécule encapsulée devant être administrée dans les yeux. Nous avons modifié la composition de l’hydrogel en incorporant un polymère linéaire, la polyvinylpyrrolidone (PVP). L’obtention d’hydrogels partiellement interpénétrés améliore la rétention d’eau dans les lentilles cornéennes. L’encapsulation dans les microgels chargés négativement a donné de meilleurs rendements avec la lidocaïne et cette dernière a été libérée de la lentille de pHEMA en totalité en approximativement 2 heures qu’elle soit ou non encapsulée dans des microgels. Ainsi dans cette étude pilote, l’impact des microgels n’a pas pu être déterminé et, de ce fait, nécessitera des études approfondies sur la structure et les propriétés de la lentille qui a été développée. En utilisant des modèles de libération plus représentatifs de la physiologie de l’œil, nous pourrions conclure avec plus de certitude concernant l’efficacité d’un tel système d’administration et s’il est possible de l’optimiser.