Recherche Avancée

Thèse soutenue

Mécanisme de luminescence persistante de nouveaux types de marqueurs pour l'imagerie optique in vivo

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Auteur / Autrice : Aurélie Lecointre
Direction : Bruno Viana
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie inorganique
Date : Soutenance en 2010
Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

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Ce travail concerne l’étude de matériaux à luminescence persistante rouge pour la réalisation de marqueurs utilisables pour un nouveau type d’imagerie optique in vivo. Parmi les matériaux à luminescence persistante, peu nombreux sont ceux qui émettent dans le rouge. L’originalité de ce travail est donc d’étudier de nouveaux matériaux présentant une émission rouge intense et persistante sur plusieurs dizaines de minutes. Dans ce cadre, une expérience de thermoluminescence allant de 10 K à 750 K, résolue spectralement, a été montée. Le premier objectif était l’obtention d’une luminescence persistante rouge dans un composé phosphate YPO4 :Ln13+, Ln23+ (avec Ln1 : Pr, Ce et Ln2 : Nd, Dy, Ho, Er). Grâce à des expériences de thermoluminescence, les mécanismes mis en jeux ont été identifiés : l’ion Pr3+ joue le rôle de piège à trou et de centre de recombinaison donnant une émission orange-rouge tandis que le codopant Ln3+ est un piège à électron. Un second objectif était la compréhension des mécanismes de luminescence persistante dans un silicate CaxZnyMgzSi2O6 :Mn2+, Ln3+, (Eu2+) (avec Ln : Ce, Tb, Pr, Er, Nd, Ho, Dy, Tm). Des études EXAFS et par résonance paramagnétique électronique ont caractérisé la présence de lacunes d’oxygène après un traitement réducteur sous Ar/H2 tandis que des mesures de photoluminescence, de radioluminescence et de thermoluminescence ont permis de mettre en évidence le rôle des différents dopants : l’ion Mn2+, piège à trou et centre de recombinaison, est responsable de l’émission rouge tandis que le codopant Ln3+ participe aux piégeage des électrons.