par Neroucheff, Guiliane 
Président du jury Rigaut, Clément
Promoteur Haut, Benoît
Publication Non publié, 2025-06-24
Président du jury Rigaut, Clément
Promoteur Haut, Benoît
Publication Non publié, 2025-06-24
Mémoire
| Résumé : | L’administration nasale directe vers le cerveau, aussi appelée nose-to-brain (N2B), est une méthode qui suscite de plus en plus d’intérêt, car elle permet de contourner la barrière hémato-encéphalique (BHE). Cette barrière agit comme un filtre sélectif qui empêche les médicaments de passer du sang au cerveau. La stratégie de cette nouvelle méthode repose sur le ciblage de la zone olfactive, une petite région située au fond des cavités nasales et directement connectée au cerveau. Toutefois, sa faible taille et sa localisation profonde rendent cette zone particulièrement difficile à atteindre lors de l’administration de médicaments. Ce mémoire s’est donc concentré sur un défi spécifique : améliorer le ciblage de la zone olfactive, en travaillant sur deux axes complémentaires.Le premier objectif a été d’identifier les angles de pulvérisation optimaux afin de maximiser le dépôt de médicament dans la zone olfactive. Un cast nasal a été créé à partir du scanner médical d’une patiente de 94 ans, puis imprimé en 3D avec des narines souples permettant d’ajuster facilement les angles de pulvérisation sans résistance mécanique. À l’aide du logiciel Design Expert®, un plan d’expérience a été mis en place pour tester plusieurs combinaisons angulaires dans la narine gauche. Pour chaque test, la caféine a été utilisée comme substance modèle simulant le médicament neurothérapeutique et sa quantité en zone olfactive a été mesurée. Ces résultats ont permis d’identifier, via un modèle mathématique quadratique, une combinaison angulaire optimale, permettant de déposer jusqu’à 50 % de caféine en zone olfactive. Par la suite, un lien entre ces angles et l’anatomie du patient a été exploré via FreeCAD. L’objectif était de comprendre pourquoi certaines combinaisons angulaires se révélaient plus efficaces que d’autres et dans quelle mesure ces résultats pouvaient être justifiés par l’anatomie des cavités nasales. Une fois identifié, ce lien a permis de simuler les angles théoriquement optimaux pour la narine droite. Ces angles ont ensuite été testés et confirmés expérimentalement via un protocole simplifié. Le second objectif portait sur l’amélioration du dispositif de pulvérisation. Lors des premiers essais, il a été constaté qu’une part importante de la caféine (jusqu’à 55 %) restait bloquée dans le vestibule, c’est-à-dire dans la partie antérieure du nez. Comme l’objectif était précisément de déposer le médicament (simulé par de la caféine dans cette étude) dans la partie postérieure des cavités nasales, une première modification a été apportée au spray UDS (UniDose System) utilisé : son embout a été rallongé de 2,5 cm à l’aide d’une pipette Pasteur en plastique. Ce prolongement a permis de viser directement les zones profondes de la fosse nasale, avec comme cible finale la zone olfactive. Cette version a été comparée au spray UDS standard et a montré une nette amélioration du dépôt olfactif. Cependant, ce prototype manquait de robustesse et de standardisation. Un troisième dispositif a alors été conçu, en modélisant une nouvelle partie supérieure via le logiciel FreeCAD. Après plusieurs essais, la pièce a été divisée en deux parties : un socle rigide et un embout flexible. Bien que les résultats du test expérimental n’aient pas encore atteint les performances attendues, ils ont permis d’identifier les limites techniques et d’orienter les prochaines améliorations. |
