Stimuli-sensitive polymer systems
Systèmes polymères stimuli sensibles
Résumé
The polymers can be found in different forms in solution (particles, capsules, pseudo-micelles, hydrogels…) or on surface with important prospects in many field applications. These polymer systems are particularly very good candidates to entrap, transport and deliver an active substance in biomedical applications however with many limitations on control of release of a given target. The stimuli-sensitive polymers, also called smart or environmentally sensitive polymers, present physical or chemical changes under the action of small variations of an external stimulus. This signal acts as a stimulus which causes the change of conformation and/or solvation of the macromolecular chains by modifying their various interactions. The stimuli are classified into two broad categories: physical or external stimuli: temperature, mechanical stress, light, magnetic and electric fields; chemical and biochemical or internal stimuli: pH, ionic strength, chemical molecule (glucose, redox) or biochemical (enzymes, antigens…). The use of stimuli-sensitive pathway is widely used in the literature to enhance or trigger the release of an active compound. In this paper, we present the different stimuli addressing the theoretical aspects, polymers corresponding to these stimuli. Some examples illustrate these systems for the controlled release of active compounds.
Les polymères peuvent se trouver sous différentes formes soit en solution (particules, capsules, pseudo-micelles, hydrogels…) soit en surface ouvrant de larges perspectives d’applications dans de nombreux domaines. Ces systèmes polymères sont en particulier de très bons candidats pour piéger, véhiculer puis libérer une substance active dans les applications biomédicales avec cependant de nombreuses limites sur le contrôle de la libération sur une cible donnée. Les polymères stimuli-sensibles, également appelés polymères intelligents ou sensibles à l’environnement, présentent des modifications physiques ou chimiques sous l’action de faibles variations d’un stimulus externe. Ce stimulus agit comme un signal qui entraîne une évolution de la conformation et/ou de la solvatation des chaînes macromoléculaires en modifiant leurs différentes interactions. Les stimuli sont classés en deux grandes catégories : stimuli physiques ou externes : température, contrainte mécanique, lumière, champs magnétiques et électriques ; stimuli chimiques et biochimiques ou internes : pH, force ionique, molécule chimique (glucose, redox) ou biochimique (enzymes, antigènes…). L’utilisation d’un caractère stimuli-sensible est une voie très utilisée dans la littérature pour améliorer voire déclencher la libération d’un composé actif. Dans cet exposé, nous présenterons les différents stimuli en abordant les aspects théoriques et les polymères concernés. Quelques exemples illustreront ces systèmes pour la libération contrôlée de principes actifs.