Toxicologie des nanoparticules d'oxyde de fer : impact des modifications de surface

par Pierre Hugounenq

Thèse de doctorat en Chimie Physique

Sous la direction de Valérie Cabuil.

Soutenue en 2012

à Paris 6 .


  • Résumé

    La toxicité des nanoparticules est un sujet crucial. La production et l'utilisation de nanoparticules étant en constante augmentation, il est nécessaire de connaître leurs effets sur l’organisme. Dans ce travail de thèse, nous avons étudié les effets des propriétés de surface et de taille de nanoparticules d’oxyde de fer, supposées être biocompatibles et qui sont utilisées dans le cadre de certaines applications biomédicales, telles que l'imagerie et l'hyperthermie magnétique. Des nanoparticules de maghémite de 6 à 50 nm ont été synthétisées, de forme sphérique ou en forme de nano-fleurs et fonctionnalisées de façon à ce qu’elles possèdent une charge de surface positive ou négative. Les propriétés physicochimiques de ces particules ont été mesurées : leur taille, leur surface spécifique, leur densité de charge de surface et leur stabilité dans le milieu de culture cellulaire ont été établies. L’influence de ces paramètres sur la mortalité de cellules alvéolaires humaines cancéreuses a été testée. Les résultats montrent que la fonctionnalisation de surface des nanoparticules d'oxyde de fer a une forte influence sur leurs interactions avec les cellules et leur toxicité, en jouant notamment sur leur stabilité dans le milieu de culture cellulaire. Par ailleurs, les nanoparticules chargées positivement sont plus toxiques que celles possédant une charge de surface négative. Les nano-fleurs ne sont pas plus toxiques que les nanoparticules sphériques et possèdent des propriétés remarquables d’agents de contraste IRM et en tant que vecteurs d’hyperthermie magnétique : leur utilisation dans le domaine biomédical est donc prometteuse

  • Titre traduit

    Iron oxide nanoparticles toxicity : impact of the surface chemistry


  • Résumé

    Potential hazard of nanoparticles is a key society challenge, particularly because the relation between exposure, dose and toxicity of nanoparticles is far to be clearly established. In particular, magnetic iron oxide nanoparticles are of great interest since they are already used in nanomedecine as commercial contrast agent for MRI or as heating agents in magnetic hyperthermia. In this thesis, we investigate the relation between surface properties of nanoparticles and their interactions with human cells. We have synthesized maghemite nanoparticles in sizes ranging from 6 to 50nm, with a spherical or flower-like shape and possessing various coatings, which control their surface charge densities and their aggregation state in biological media. The nanoparticles physical properties have been measured with a panel of techniques allowing us to fully characterize their size, specific surface area and crystallinity. The influence of these parameters on their toxicity has been investigated on adenocarcinomic human alveolar epithelial cells. Cellular viability tests and oxidative stress measurements show that the nanoparticles express a low toxicity. Only the positive nanoparticles show a significant cytotoxicity on the cells. The role of the coating and aggregation on the nanoparticles-cell interaction has been highlighted, showing thus that a deep characterization of the nanoparticles is necessary prior to any toxicity testing. The nanoflowers show not only a low toxicity but also exceptional properties as MRI contrast agents and magnetic hyperthermia vectors. Their use in biomedical application is therefore very promising

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (196 p.)
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres. 259 réf. bibliogr. index

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Sorbonne Université. Bibliothèque de Sorbonne Université. Bibliothèque Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Consultable sur place dans l'établissement demandeur
  • Cote : T Paris 6 2012 643
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.