Synthèse de nanoparticules d'or fonctionnalisées par l'acide dihydrolipoïque : caractérisation, étude de stabilité et impact sur l'homéostasie redox cellulaire

par Juliana Tournebize (Pego Lima)

Thèse de doctorat en Sciences de la Vie et de la Santé

Sous la direction de Pierre Leroy et de Anne Sapin-Minet.

Soutenue le 06-07-2012

à l'Université de Lorraine , dans le cadre de BioSE - Ecole Doctorale Biologie, Santé, Environnement , en partenariat avec Cibles Thérapeutiques, formulations et expertises pré-clinique - EA 3452 (laboratoire) .

Les rapporteurs étaient Stéphane Roux, Sylvie Begu.


  • Résumé

    L'objectif de notre travail consiste en la conception de nanoparticules d'or (AuNP) monodisperses, et stables ; puis en l'évaluation de l'effet des propriétés de surface de AuNP sur leur internalisation et leur toxicité dans une lignée cellulaire (macrophages alvéolaires de rat-NR8383). Nous avons synthétisé des NP d'or soit stabilisées par les ions citrate (Au-citrate) soit fonctionnalisées par l'acide dihydrolipoïque (DHLA) (NP Au@DHLA). Nous avons montré que la densité de couverture est un paramètre crucial pour améliorer la stabilité colloïdale des AuNP dans des conditions physiologiques. Nous avons caractérisé complètement les AuNP d'un point de vue physico-chimique, en particulier en développant une méthode de dosage spectrophotocolorimétrique de l'or. Nous avons aussi étudié les effets biologiques des AuNP. Tout d'abord, en absence de cellules, nos résultats révèlent que la fonctionnalisation de surface de AuNP affecte la réactivité avec des biomolécules tels que le glutathion réduit (GSH), le S-nitrosoglutathion, et l'albumine de sérum bovin (les Au-citrate interagissant avec toutes les molécules testées), l'internalisation par les cellules (les Au-citrate sont deux fois plus internalisées) et l'état redox cellulaire (les Au-citrate diminuent de 20% le niveau intracellulaire de GSH) sans relation apparente avec la formation de ROS. En outre, les AuNP ne semblent pas induire l'expression des mRNA associées à la réponse inflammatoire (tnf), au stress oxydant (ncf1) et à l'apoptose (nfkb2), paramètres essentiels pour préserver l'intégrité de la cellule et de l'organisme, et envisager l'utilisation de ces NP comme plateforme pharmaceutique

  • Titre traduit

    Synthesis of gold nanoparticles functionalized with dihydrolipoic acid : characterization, stability studies and impact on cellular redox homeostasis


  • Résumé

    The aim of our work was to produce highly monodisperse and stable gold nanoparticles (AuNP) with potential for biomedical applications, and to evaluate the effect of AuNP surface properties on their uptake and cytotoxicity in a cultured cell line (rat-alveolar macrophages-NR8383). We synthesized AuNP either stabilized with citrate (Au-citratte) or capped with a dithiol, i.e. dihydrolipoic acid (Au@DHLA NP). The present study shows that the surface packing density is a crucial parameter to enhance the colloidal stability of AuNP in physiological conditions. We fully characterized the considered AuNP from a physico-chemical point of view. Indeed, we optimized a spectrocolorimetric and a HPLC method to evaluate the properties of AuNP. We studied the biological effects of AuNP. Under cell-free conditions, our results reveal that AuNP coating affects their reactivity with biomolecules, i.e. reduced glutathione (GSH), S-nitrosoglutathione and bovine serum albumin (Au-citrate interact with all molecules), the cellular uptake (Au-citrate are two times more effective) and redox status (Au-citrate decrease the intracellular GSH level by ca 20%) with no apparent relationship with ROS formation. Furthermore, both AuNP appear not to induce mRNA expression related to inflammatory response (tnfa), oxidative stress (ncf1) and apoptosis (nfkb2), parameters of main importance to preserve cellular integrity and body safety, and to assure pharmaceutical platform function


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