Sensitivity analysis applied to a model of the adaptative cellular uptake of nanoparticles - Archive ouverte HAL
Communication Dans Un Congrès Année : 2022

Sensitivity analysis applied to a model of the adaptative cellular uptake of nanoparticles

Résumé

Nanoparticles (NPs) are used as a way to deliver drugs into a target cell, especially in the context of anticancer treatments. The interaction between the cell membrane and the NP has been studied in the field of biochemistry and more recently in the field of mechanics. Indeed, an advanced mechanical knowledge of this interaction could allow to propose complementary tools to improve the precision of cancer cell targeting. Thus, mechanical models of the NP-membrane interaction have been proposed. These models, carried out at the scale of the nanoparticle, enable the identification of the influence of mechanical parameters on the wrapping of a nanoparticle by the cell membrane. However, they are based on the hypothesis that these parameters are constant during the NP’s wrapping process. This assumption can be questioned because of the mobility of the elements that constitute the membrane microstructure. The work presented in this article proposes a discussion of this assumption and a modeling of the variation of the mechanical parameters during the wrapping process. A sensitivity analysis using the Morris method led to validate this new feature of the model since the new implemented parameters have an influence on its predictions.
Les nanoparticules (NPs) sont utilisées comme des moyens de délivrance de médicaments au sein d’une cellule cible, notamment dans le cadre de traitements anti-cancer. L’interaction entre la membrane cellulaire et la NP a été étudiée dans le domaine de la biochimie et plus récemment de la mécanique. En effet, une connaissance mécanique poussée de cette interaction pourra permettre de proposer des outils complémentaires pour améliorer la précision du ciblage des cellules cancéreuses. Ainsi, des modèles mécaniques de l’interaction NP-membrane ont été proposés. Ceux-ci, réalisés à l’échelle de la NP, permettent d’identifier l’influence des paramètres mécaniques sur l’enveloppement de la NP par la membrane. Toutefois, ces modèles font l’hypothèse que ces paramètres sont constants pendant le processus d’enveloppement de la NP. Or, cette hypothèse peut être remise en question en raison de la mobilité des éléments qui constituent la microstructure de la membrane. Les travaux présentés dans cet article proposent une discussion de cette hypothèse et une modélisation de la variation des paramètres mécaniques. Une analyse de sensibilité utilisant la méthode de Morris a ensuite permis de valider l’intérêt de cette nouvelle caractéristique du modèle puisque les nouveaux paramètres implémentés ont une influence sur ses prédictions.
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Dates et versions

hal-04280176 , version 1 (10-11-2023)

Identifiants

  • HAL Id : hal-04280176 , version 1

Citer

Sarah Iaquinta, Shahram Khazaie, Sylvain Fréour, Eléna Ishow, Christophe Blanquart, et al.. Sensitivity analysis applied to a model of the adaptative cellular uptake of nanoparticles. 25e Congrès Français de Mécanique, Aug 2022, Nantes, France. ⟨hal-04280176⟩
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