Développement de dendrimères PAMAMs à base de fluorophores organiques pour l’imagerie optique dans le proche infrarouge

par Kamal Jouad

Thèse de doctorat en Chimie organique

Sous la direction de Franck Suzenet et de Saïd El Kazzouli.

Soutenue le 21-10-2020

à Orléans en cotutelle avec l'Université Euromed de Fès , dans le cadre de École doctorale Santé, Sciences Biologiques et Chimie du Vivant (Centre-Val de Loire) , en partenariat avec Institut de chimie organique et analytique (Orléans ; 2012-....) (laboratoire) .

Le président du jury était Philippe Durand.

Le jury était composé de Franck Suzenet, Saïd El Kazzouli, Philippe Durand, Ling Peng, El Mestafa El Hadrami, Stéphane Petoud, Moha Taourirte.

Les rapporteurs étaient Ling Peng, El Mestafa El Hadrami.

mots clés

• Proche infrarouge
• Lanthanides
• Antenne
• Fluorescence
• Anthraquinone/aza-BODIPY
• Dendrimères PAMAM
• Imagerie en autofluorescence
• Sondes fluorescentes
• Dendrimères
• Imagerie interventionnelle

Résumé

L’imagerie optique de fluorescence est l’une des nouvelles techniques peropératoires utilisées pour guider la chirurgie. En effet, cette technique permet au chirurgien de voir en temps réel pendant l'opération ce qu'il lui est impossible de discerner à l'œil nu. En outre, elle présente un fort potentiel car elle est non invasive et peu onéreuse. En principe, elle repose sur la détection de la fluorescence issue d’une molécule (appelée sonde) qui absorbe et émet dans le proche infrarouge (lambda >650 nm). Cependant, cette technique présente un certain nombre de limites qui se manifestent notamment par le manque de sondes proche infrarouge hydrosolubles. Le travail présenté dans cette thèse porte sur le développement de nouvelles molécules organiques fluorescentes dans le proche infrarouge à base de dendrimères de type polyamidoamine (PAMAM) de natures hydrophile et biocompatible. Une série de dendrimères PAMAMs, de plusieurs générations Gn (n= 0 à 3), à cœurs fluorescents a été efficacement synthétisée, caractérisée et leurs performances spectroscopiques ont été également établies in vitro et in vivo.

mots clés

• Near infrared
• Lanthanides
• Antenna
• Fluorescence
• AAnthraquinone/aza-BODIPY
• PAMAM Dendrimers

Titre traduit

Development of PAMAMs dendrimers based on organic fluorophores for near infrared optical imaging

Résumé

Optical fluorescence imaging is one of the new intraoperative techniques used to guide the surgery. This technique allows the surgeon to see in real-time during the operation what it is impossible for him to discern with the naked eye. Furthermore, it has great potential because it is non-invasive and inexpensive. It is based on the detection of fluorescence from a molecule (called probe) which absorbs and emits in the near-infrared window NIR (lambda >650 nm). However, this technique has a certain number of limitations particularly the lack of water-soluble NIR probes. The work presented in this thesis concerns the development of new NIR fluorescent organic molecules based on polyamidoamine (PAMAM) dendrimers of hydrophilic and biocompatible nature. A series of PAMAMs dendrimers, of several Gn generations (n from 0 to 3), with fluorescent cores, has been efficiently synthesized, characterized, and were successfully used for in vitro and in vivo imaging.