Afin de renforcer les connaissances fondamentales en synthèse de produits de nanomédecine tout en tenant compte de la diversité des thématiques de recherche des projets doctoraux individuels, Les personnes étudiantes choisiront l'un des trois volets de spécialisation suivants : synthèses de nanoparticules liposomales, polymériques ou métalliques. Chaque volet reflète des caractéristiques, techniques, protocoles et technologies propres au produit, nécessitant des modules de laboratoire adaptés en complément de l'enseignement théorique. Compte tenu des parcours interdisciplinaires des personnes étudiantes d'ICARE-Nanomed, dont plusieurs proviennent de domaines autres que la chimie ou la science des matériaux, ces modules sont spécifiquement conçus pour les personnes n'ayant aucune expertise préalable en synthèse de nanoparticules ou en synthèse chimique.

Le Module 2 est lui aussi conçu pour être accessible aux personnes étudiantes sans formation en synthèse de nanoparticules ou en sciences chimiques, favorisant ainsi l'apprentissage et la collaboration interdisciplinaires. La formation mettra l'accent sur les propriétés physiques et chimiques essentielles à la stabilité des nanoparticules et à leurs interactions avec les environnements biologiques. Les personnes étudiantes acquerront ainsi une expérience pratique avec des instruments de pointe dans les laboratoires participants afin d'évaluer les propriétés des nanoparticules et d'apprendre des concepts clés de contrôle de la qualité, tels que la reproductibilité d'un lot à l'autre et la qualité des matières premières.

​

La gamme de sujets couverts par le Module 2 est vaste : mécanismes et technologies de stérilisation; principes de dialyse, de chromatographie d'exclusion stérique et de filtration; détection de contamination microbienne et par endotoxines; mesures d'osmolalité et de viscosité; excipients, préparation d'échantillons, fonctionnement et analyse de données pour la diffusion dynamique de la lumière (DLS), l'analyse de suivi de nanoparticules (NTA), la microscopie électronique à transmission et à balayage (TEM/SEM), l'analyse de particules individuelles (SPA), la spectrométrie de masse (MS), l'analyse du potentiel zêta, ainsi que les techniques d'analyse spectroscopique et élémentaire; quantification des concentrations individuelles de lipides et de polymères, des concentrations de contre-ions, des revêtements de surface des nanoparticules, ainsi que de la concentration et de la distribution des médicaments et de l'ARN en fonction de la taille des nanoparticules; concentration des ligands et efficacité de ciblage.

Le Module 3 porte sur l'interaction des nanoparticules avec différents environnements biologiques et sur l'intégration de technologies de pointe dans les essais analytiques en cascade. Les personnes étudiantes participeront à des modules théoriques portant sur la composition chimique, biochimique et moléculaire des fluides biologiques, notamment le plasma sanguin, la lymphe, le corps vitré, l'urine et le liquide synovial, ainsi que sur leur interaction avec les nanomédicaments. Les principes de mesure clés abordés comprendront : le changement de taille et l'agrégation des nanoparticules dans le temps; la fuite et la dégradation des ingrédients pharmaceutiques actifs, tels que les médicaments et l'ARN; la dégradation des nanoparticules lipidiques, polymériques et métalliques; l'intégration et la transférabilité de l'ARN; la libération de médicaments et de promédicaments dans le plasma; les effets du solvant, de la température, du pH, de la lumière, des cycles de congélation-décongélation, de la lyophilisation, de la centrifugation et de la filtration sur la stabilité des nanoparticules; ainsi que la détermination des conditions d'entreposage et de la durée de conservation. Les étudiants exploreront également : les essais de toxicité et de viabilité cellulaire; les principes des essais d'inflammation et d'immunogénicité; les essais fondés sur les fluides biologiques, les cellules et les tissus; les voies d'administration des nanoparticules et leur justification physiologique; les fondements de l'imagerie biomédicale (optique et nucléaire) pour la quantification de la distribution des nanoparticules; ainsi que la pharmacocinétique, la clairance et la biodistribution des nanoparticules in vivo à l'aide de modèles animaux précliniques de petite taille.