Nanosondes bimodales pour l'imagerie médicale par résonance magnétique et par fluorescence optique : synthèse, caractérisation et évaluation de leur toxicité in vitro

par Meriem Gaceur

Thèse de doctorat en Surfaces, interfaces, matériaux fonctionnels

Sous la direction de Souad Ammar.

Soutenue en 2012

à Paris 7 .


  • Résumé

    L'utilisation de matériaux semi-conducteurs est aujourd'hui en plein essor dans le domaine des nanobio technologies, notamment pour l'imagerie médicale. En particulier, les particules luminescentes magnétiquement diluées semblent être très prometteuses en tant que nanosondes bimodales en imagerie par résonance magnétique (IRM) et l'imagerie par fluorescence optique (EFO). Ce travail de thèse présente, dans un premier temps, l'optimisation du protocole de synthèse en milieu polyol de nanoparticules de type Zn₁₋MxS (x < 0,4) paramagnétiques et luminescentes. Puis, nous nous sommes intéressés à la préparation d'une solution aqueuse colloïdale de ces nanoparticules après leur fonctionnalisation par l'acide mercaptoacétique. Par ailleurs, en plus des caractérisations magnétiques effectuées sur les poudres, les résultats IRM effectués sur les colloïdes ainsi préparés confirment le comportement paramagnétique des particules de Zn₁₋xJMxS avec des valeurs de relaxivité longitudinale ri, mesurées à l'ambiante et à 3. 0 T, de 20 et 74 mM⁻¹. S⁻¹ pour une teneur respective en Mn²⁺ de 10 et 30 %. De plus, ces colloïdes émettent dans le visible (bleu) après une excitation à 405 nm. Pour permettre une éventuelle application de ces systèmes comme sondes, l'évaluation des risques de cyto- et génotoxicité des particules est indispensable. Elle a été réalisée sur des cellules ovariennes de hamster chinois (CHO) et a montré l'absence d'effets cyto- et génotoxiques avérés dans la gamme de concentrations étudiées (1 - 100 ug/mL) sur ces cellules. Ces résultats forts prometteurs, nous encouragent à considérer sérieusement les nano-objets préparés comme nanosondes bimodales pour l'imagerie duale par IRM et IFO.

  • Titre traduit

    Synthesis and characterization of nanoparticles as potential bimodal, luminescent and magnetic imaging (MRI) probes.


  • Résumé

    Semi-conductive nanomaterials have become of great interest lately in biotechnology area especially in medical imaging. Typically, magnetically diluted luminescent nanoparticles offer a real profit as potentially being bimodal probes in magnetic resonance imaging (RMI) and optical fluorescence imaging (OFI). The present work, firstly deals with the optimization through a polyol process of the synthesis of paramagnetic and fluorescent Zn!. XMnxS (x < 0,4) nanoparticles, secondly their functionalization with mercapto-acetic acid and eventually the preparation of their aqueous based colloids. The magnetic characterization and MRI measurements performed on post functionalized nanoparticles respectively before and after their dispersion as stable colloids both confirm the paramagnetic behavior of Zni_xMnxS (x < 0,4) nanomaterials. Indeed, regarding MRI, longitudinal relaxivity r₁ at room temperature and at 3. 0 T is of 20 and 74 mM⁻¹. S⁻¹ for a Mn²+ amount of respectively 10 and 30 %. Moreover, these colloids emit in the visible light range (blue) when excited at 405 nm. The use of these probes in any possible medical application is not conceivable unless their cyto- and genotoxicities are evaluated. Therefore, a serious study was carried out on chinese hamster ovarian cells (CHO) and evidenced the absence of any cyto- or genotoxic effects on these latter in the range of the nanoparticle studied concentrations (1-100 Hg/mL). These results make us seriously consider the ZnMnS hybrids as potential bimodal probes for dual MRI and OFI imaging.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (289 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 300 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 (2012) 020
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