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Nanoparticules d'or: synthèse contrôlée et fonctionnalisation de surface pour applications en biologie

PHC : Utique
Codes du projet : 15G1207 -- Campus N° 32789YK
Domaine : Chimie
Intitulé : Nanoparticules d'or: synthèse contrôlée et fonctionnalisation de surface pour applications en biologie
Porteur(s) : CIUCULESCU-PRADINES Diana, SMIRI Leila Samia
Date de début : 01/01/2015
Date de fin : 31/12/2017

Les nanoparticules (NPs) d’or comme médiateurs pour l’hyperthermie photo-assistée localisée sont des outils très prometteurspour le traitement du cancer. Technique non-invasive, l’hyperthermie photo-assistée localisée consiste à chauffer localement latumeur, afin d’améliorer les effets de chimiothérapie ou de radiologie ou bien détruire directement la tumeur. Le dégagement dechaleur est induit par l’absorption de lumière infrarouge par les particules d’or présentes dans les cellules cancéreuses. Si cephénomène est associé à la radiothérapie (absorption de rayons X par la particule), il pourrait permettre un traitement plusefficace des tumeurs.Les nanoparticules d’or, d’argent, de cuivre, soumises à un champ électromagnétique présentent une résonance de plasmon desurface. Typiquement, les nanoparticules d’or sphériques ont une fréquence de résonance plasmon dans le domaine de visible(520nm). Cette fréquence est déterminée par la force de rappel des électrons de conduction du métal et dépend d’un grandnombre de paramètres tels que la taille, la forme des nanoparticules et leur environnement chimique. Il est ainsi possible demoduler ces différents paramètres pour déplacer la fréquence de résonance plasmon dans le domaine du proche infrarouge afind’obtenir le phénomène d’hyperthermie. Pour absorber dans le domaine du proche-infrarouge (700nm -1400nm) lesnanoparticules d’or doivent être de forme anisotrope telles que nanobâtonnets, nanoprismes ou bien nanocoquilles. La premièreutilisation de NPs d’or anisotropes en hyperthermie photo-assistée avec des nanocoquillesAu@SiO2 fonctionnalisées par des anticorps capables d’interagir avec la surface des cellules cancéreuses. Des groupementsPEG (polyéthylène glycol) liant la NP à l’anticorps ont été utilisés pour obtenir une meilleure perméabilité et une rétention desnanoparticules dans les vaisseaux sanguines localisés au niveau de la tumeur. D’autres exemples mettant en évidence lespotentialités et l’efficacité de cette méthode ont suivi en utilisant des nanoétoiles, différentes fonctionnalisations de la surface desNPs ou des nanoparticules hybrides. Cependant la synthèse de NPs d’or anisotropes reste un défi majeur en nanoscience. Enparticulier, rares sont les synthèses par voie chimique qui n’utilisent pas le CTAB (bromure de cetyltrimethyl ammonium) commetensioactif pour induire la croissance anisotrope. Même si le plus souvent une post-fonctionnalisation est effectuée, la grandetoxicité du CTAB nécessite son élimination totale ce qui est très difficile à réaliser. Il y a donc une nécessité de développer denouvelles techniques faciles à mettre en oeuvre pour synthétiser des NP d’or anisotropes sans CTAB et présentant une fréquencede résonance plasmon dans le domaine proche-infrarouge. Leur biofonctionnalisation est également indispensable dans le but decibler les cellules cancéreuses et ainsi disposer d’une grande efficacité d’absorption de la lumière. Parmi les différentes moléculesbiocompatibles, ces dernières années, une attention particulière est accordée aux dérivés des sucres, en raison de leur grandeaffinité pour les cellules cancéreuses dont ils constituent une source d’énergie.

Objectifs

Le projet proposé sera mené en collaboration entre l’équipe « Nanostructures et Chimie Organométallique du LCC à Toulouse et l’unité de recherche « Synthèse et structure de nanomatériaux » à la faculté des sciences de Bizerte, dont les compétences s’avèrent très complémentaires. Ce projet vise la synthèse contrôlée de nanoparticules (NPs) d’or de formes anisotropes originales et la fonctionnalisation de leur surface par des molécules biocompatibles dans l’objectif d’application en tant qu’agent thérapeutique pour la destruction de tumeurs par hyperthermie photo-assistée. Une forme anisotrope est requise pour assurer une forte absorption des NPs d’or dans le proche infrarouge. Dans le but d'accroître l’absorption des nanoparticules par les cellules cancéreuses et ainsi l’efficacité du traitement par hyperthermie, des ligands de type « sucres » connus comme étant une source d’énergie pour les cellulescancéreuses» sont ciblés pour la fonctionnalisation des NPs d’or.

Résultats

La collaboration entre les deux partenaires repose sur une thèse en co-tutelle, qui a démarré en janvier 2014. Il est prévu que ledoctorant effectue trois stages dans le Laboratoire de Chimie de Coordination pendant sa thèse

Informations supplémentaires

NR

Université Paul-Sabatier

Partenaire français
Toulouse
http://www.univ-tlse3.fr/

Laboratoire(s) ou unité(s) de recherche
Laboratoire de Chimie de Coordination LCC


Responsable(s)
Diana CIUCULESCU-PRADINES - Laboratoire LCC - Toulouse - Tél : 0561333141 - Email : diana.ciuculescu@lcc-toulouse.fr

Faculté des sciences de Bizerte/ Université de Car

Partenaire tunisien
Bizerte
http://www.fsb.rnu.tn/Fr/accueil_46_3

Laboratoire(s) ou unité(s) de recherche
Unité de recherche « Synthèse et structure denanomatériaux » UR11ES30


Responsable(s)
Leila Samia SMIRI - Laboratoire UR11ES30 - Bizerte - Tél : 0021672591845 - Email : lsmiri@gmail.com

Synthese de NPs d'or et fonctionnalisation de surface pour applications en biologie

Cotutelle - These - En cours
Par : Kais GHARBI
Début de thèse : 01/01/2015
Présenté le : 01/01/2019
A : En cours
Co-directeurs :
  • CIUCULESCU-PRADINES Diana
  • Université Paul Sabatier, Toulouse
  • SMIRI Leila Samia
  • Faculté des Sciences de Bizerte, Bizerte

    Conférences et séminaires

    NR

    NR
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    A : NR
    Du : 01/01/2016
    Au : 01/01/2016
    Participants :
    NR

    Appel à projet 2017

    L'appel à projet 2017 pour le PHC Utique est ouvert sur le site de Campus France du 16 février au 18 avril 2016

    PHC 01