Note ABES Development of an intensified process for the one-step production of isotropic and anisotropic polymeric nanoparticles Développement d'un procédé intensifié pour la production en une étape de nanoparticules polymères isotropes et anisotropes Production en une étape Nanoparticule de polymère Émulsification Microfluidique Flux élongationnel Micromélangeur Anisotropie Polyélectrolyte Complexe Capillaire côte-à-côte One-step production Polymeric nanoparticle Emulsification Microfluidics Elongational-flow Micromixer Anisotropy Polyelectrolyte Complex Side-by-side capillary 541.3 660.2 Nanoparticules Applications industrielles Émulsions Microfluidique Technique de la production Les nanoparticules polymères (PNPs) peuvent être conçues pour une large gamme d'applications dans des domaines tels que la nanomédecine, les cosmétiques ou l'agriculture. Ces domaines se développent rapidement et nécessitent de nouvelles approches telles que des procédés rapides, continus, biocompatibles et respectueux de l'environnement pour améliorer la production de PNP. Cependant, certains processus en une étape sont entravés par le mauvais contrôle des propriétés des PNPs induites par le mécanisme de formation via des dispositifs conventionnels. La majorité de ces dispositifs utilisent des opérations par lots ou incluent des matériaux chimiquement réactifs et agressifs, qui doivent être fortement évités dans la plupart des applications. Au cours de ces travaux de recherche, des PNPs ont été fabriquées selon trois méthodes différentes à base d'émulsion et une nouvelle méthode sans émulsion. Dans toutes les méthodes, des polymères préformés et des matériaux hautement biocompatibles ont été utilisés. Ainsi, des nanoparticules uniques de poly(acide lactique-co-glycolique) dans une plage de diamètre allant de 60 nm à 100 nm ont été obtenues, puis des PNPs anisotropes composés de poly(méthyl-méthacrylate) et de poly(styrène-sulfonate) ont été développés et comparés pour l'administration de médicaments. De plus, un système microfluidique à capillaires côte-à-côte a été développé en tant que nouveau dispositif à flux continu en une seule étape qui a permis la production de différentes de nanoparticules complexées de polyélectrolytes dans une gamme de diamètres allant de 40 nm à 120 nm. Ce procédé a été optimisé pour permettre de contrôler la taille et la distribution de tailles des PNPs. Polymeric nanoparticles (PNPs) can be designed for a wide range of applications in fields such as nanomedicine, cosmetics, or agriculture. These fields are rapidly growing, requesting novel approaches such as rapid, continuous, biocompatible and eco-friendly processes to improve PNPs’ production. However, some one-step processes are impeded by the poor control on PNPs’ properties induced by the mechanism of formation via conventional devices. Majority of these devices use batch operations, or include chemically reactive and aggressive materials, that are highly avoided in most PNP’s applications. In this research, PNPs were fabricated in three different emulsion-based methods, and one novel non-emulsion-based method. In all the methods, pre-formed polymers and highly biocompatible materials were used. Firstly, single poly(lactic-co-glycolic-acid) nanoparticles which diameters ranged from 60 nm to 100 nm were achieved, then blend and anisotropic PNPs with poly(methyl-methacrylate) and poly(styrene-sulfonate) were developed and assessed in drug delivery. Additionally, a side-by-side capillary setup was developed as a novel one-step continuous flow device that allowed the production of different polyelectrolyte complex nanoparticles with monomodal diameters ranging from 40 nm to 120 nm. This process was optimized to allow controlling PNP’s size and size distribution. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 10303994 Université de Strasbourg Strasbourg 2023-12-31 https://theses.hal.science/tel-04808271 application/pdf 10188082 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2022/ABDURAHIM_Javid_2022_ED182.pdf http://www.theses.fr/2022STRAE023/abes https://theses.hal.science/tel-04808271 https://theses.hal.science/tel-04808271 Abdurahim Javid 1995-01-17 FR 268901031 0EFB1U06FL3 21924343 4200002 https://theses.fr/2022STRAE023 2022STRAE023 https://doi.org/10.70675/b0b4a4f7zfa5bz4701zbd26z8a35849bf98c 2022-10-20 Génie des procédés Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Serra Christophe Alexandre MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 091322235 Drouet Christophe MADS_PRESIDENT_DU_JURY 149398913 Vauthier Madeline MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 241042305 241042305 Drouet Christophe MADS_RAPPORTEUR_1 149398913 Nouvel Cécile MADS_RAPPORTEUR_2 075100525 École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 182 156500019 Institut Charles Sadron (Strasbourg ; 1985-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 156774062 167 ddc:540 ddc:660 Serra Christophe Alexandre Drouet Christophe Vauthier Madeline Drouet Christophe Nouvel Cécile École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) Institut Charles Sadron (Strasbourg ; 1985-....) PDF 10303994 confidentialité 2022-10-20 2024-10-20 confidentialité 2022-10-20 2024-10-20 confidentialité 2022-10-20 2024-10-20 confidentialité 2022-10-20 2024-10-20