Électrophorèse capillaire pour la caractérisation et la purification des nanoparticules lipidiques // Capillary electrophoresis for the separation and characterization of lipid nanoparticles

La chimiothérapie est l'un des traitements les plus utilisés contre le cancer, mais elle reste limitée par une faible accumulation dans les tumeurs et une faible sélectivité. Afin d'améliorer son indice thérapeutique, plusieurs systèmes nanoparticulaires tels que les micelles, les nanoparticules polymères et lipidiques ont été développés. Parmi ceux-ci, les nanoparticules lipidiques sont les plus approuvées sur le plan clinique et sont souvent fonctionnalisées avec des polymères hydrophiles et/ou des fragments ciblés afin d'améliorer leur sélectivité, leur efficacité de ciblage et leur pharmacocinétique.
Plusieurs techniques analytiques, notamment la diffusion dynamique de la lumière (DLS), l'analyse de suivi des nanoparticules (NTA), l'électrophorèse capillaire (CZE), l'analyse de dispersion de Taylor (TDA), etc., ont été proposées jusqu'à présent pour caractériser ces nanoparticules fonctionnalisées afin d'évaluer leur homogénéité et leur efficacité de fonctionnalisation. Cependant, une compréhension mécanistique claire reliant le type de structure lipidique et les conditions de formulation au résultat souhaité (homogénéité et efficacité) n'est pas encore établie.

Dans ce projet de thèse, différentes nanoparticules lipidiques telles que les liposomes, les porphysomes et les liposomes à enrobage polymèrique avec ou sans molécules de ciblage, seront d'abord formulées à l'aide de la méthodologie hydrothermique classique, puis caractérisées à l'aide de méthodologies analytiques établies (DLS, NTA, TEM, etc.). Une caractérisation plus approfondie à l'aide de la CZE et de la TDA sera effectuée, en corrélant les profils obtenus avec le type des nanoparticules lipidiques, le phospholipide utilisé et la composition. Cette approche vise à optimiser les méthodes de purification de ces nanoparticules, comprendre les mécanismes sous-jacent à la formation de différentes nanoparticules lipidiques à l'aide de méthodes de caractérisation analytique complètes.
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Chemotherapy is one of the most used treatment modalities of cancer but remains limited by poor tumor accumulation and low selectivity. To improve its therapeutic index, several nanoparticulate systems such as micelles, polymeric and lipid nanoparticles have been developed. Among these, lipid nanoparticles are the most clinically approved, and are often functionalized with hydrophilic polymers and/or targeting moieties to improve selectivity, targeting efficiency and pharmacokinetics.
Several analytical techniques including Dynamic light scattering (DLS), nanoparticle tracking analysis (NTA), Capillary Zone Electrophoresis (CZE), Taylor Dispersion Analysis (TDA), etc., have been proposed so far to characterize these functionalized nanoparticles to assess their homogeneity and functionalization efficiency. However, a clear mechanistic understanding linking the type of lipid scaffold and formulation conditions to the desired outcome (homogeneity and efficiency) is not yet established.

In this thesis proposal, different lipid nanoparticles such as liposomes, porphysomes and polymeric coated liposomes, will be first formulated using classical hydrothermal methodology, with or without targeting moieties, and characterized by established analytical methodologies (DLS, NTA, TEM, etc). Further characterization using CZE and TDA will be performed, correlating the obtained profiles with the type of the formulated lipid nanoparticles, the used lipid moiety and composition. This approach aims to optimize the purification methods of these nanoparticles and to understand the mechanisms underlying the formation of different lipid nanoparticles with the help of comprehensive analytical characterization methods.
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Début de la thèse : 01/10/2026

Programme CSC - UPSaclay

Université Paris-Saclay GS Santé et médicaments

569 Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué

Ce projet de doctorat exige que l'étudiant mène des recherches dans le domaine des sciences interdisciplinaires, notamment les sciences pharmaceutiques, la biotechnologie, la nanomédecine et la chimie analytique. Le candidat doit être titulaire d'un master dans un domaine pertinent tel que les sciences pharmaceutiques, la biopharmacie, la nanomédecine ou la chimie biotechnologique. La curiosité scientifique et l'esprit critique sont essentiels. Un bon niveau en anglais ou en français est nécessaire pour communiquer efficacement dans l'environnement de recherche international de l'IGPS.
This PhD project requires the student to conduct research in interdisciplinary science involving pharmacutical sciences, biotechnology, nanomedicine and analytical chemistry. The candidate must have a Master's degree in a relevant field such as pharmaceutical sciences, biopharmaceutics, nanomedecines, chemistry biotechnology. Scientific curiosity and critical thinking are essential. Good level in either English or French is necessary for effective communication within the international research environment of IGPS.