Nanostructures magnétiques pour le diagnostic et la thérapie : hyperthermie, relaxation magnétique et devenir dans l'organisme

par Michaël Levy

Thèse de doctorat en Interface Physique - Biologie

Sous la direction de Florence Gazeau, Claire Wilhelm et de Martin Devaud.

Soutenue en 2011

à Paris 7 .


  • Résumé

    Cette thèse s'inscrit dans la recherche et l'optimisation d'applications médicales à partir de nano-objets magnétiques. La première partie décrit une application appelée hyperthermie magnétoinduite, consistant à transformer les nanoparticules en sources locales de chaleur en les soumettant à un champ magnétique haute fréquence. Après avoir rappelé les mécanismes à l'origine de ce phénomène ainsi que les contraintes associées à son utilisation thérapeutique, nous proposons une étude de différents types de nanoparticules ainsi que de systèmes plus complexes. La seconde partie est consacrée aux propriétés d'agent de contraste IRM des nanoparticules magnétiques. Nous présentons le rôle des nanoparticules dans cette technique d'imagerie et les mécanismes de relaxation associés à leur présence. Nous les modélisons en calculant l'expression du temps de relaxation longitudinale T1 et confrontons les prédictions obtenues à l'expérience. Enfin, nous examinons l'effet de l’internalisation cellulaire des nanoparticules sur ce temps T1. La dernière partie aborde le devenir des nanoparticules magnétiques une fois injectées dans l'organisme. Nous analysons d'une part leur dégradation in vivo (à l'aide de mesures magnétiques permettant de suivre leur évolution) et d'autre part, les modifications subies par leurs propriétés magnétiques du fait de l’internalisation cellulaire.

  • Titre traduit

    Magnetic nanostructures for diagnostic and therapy : hyperthermia, magnetic relaxation and evolution in the organism


  • Résumé

    This thesis sets itself into the field of research and optimization of medical applications using magnetic nano-objects. The first part describes an application called magnetic hyperthermia. It consists in using nanopar-ticles as local heating mediators, submitting them to a high frequency magnetic field. After recalling the hyperthermia mechanisms as well as the associated therapeutic constraints, we report a study on different kinds of nanoparticles and other more complex Systems. The second part is focused on MRI contrast agent properties of magnetic nanoparticles. We present the role of nanoparticles in this diagnostic technique and the relaxation mechanisms they induce. The longitudinal relaxation time T1 is theoretically evaluated and compared with experiments. At last, we investigate the cellular internalization effect on the time T1. The last part focuses on the evolution of magnetic nanoparticles injected in the organism. We first investigate their long term in vivo biotransformation (using different magnetic methods to follow their evolution) and then, we consider the impact of cellular metabolism on their magnetic properties.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (V-314 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 77 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2011) 033
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