Synthèse et caractérisation physico-chimique et optique de nanocristaux fluorescents pour les applications biomédicales.

Synthesis, physico-chemical and optical characterisation of fluorescent nanocrystals for biomedical applications.

• Auteur / Autrice : Pavel Linkov
• Direction : Igor Nabiev, Janos Sapi, Lev Sidorov
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Pharmacie
• Date : Soutenance le 19/12/2018
• Etablissement(s) : Reims en cotutelle avec Université d'État Lomonossov de Moscou (Moscou, Russie)
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences Fondamentales et Santé (Reims, Marne)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LRN - Laboratoire de Recherche en Nanosciences
• Jury : Président / Présidente : Fabrice Fleury
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pavel Samokhvalov
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Vitaliy Markov

Mots clés

Mots clés contrôlés

Boîtes quantiques

G-quadruplexes

Acridine

Mots clés libres

Quadruplex G

Bioconjugaison

Nanoprobes multifonctionnelles

Quantum dots

Acridine

Quantum dots

G-Quadruplex

Multifunctional nanoprobe

Acridine

Bioconjugation

Résumé

Le développement des nanoparticules fluorescentes, appelées quantum dots (QDs) est devenu l'un des domaines les plus prometteurs de la science des matériaux. Dans cette étude une procédure de synthèse de QDs a été mise au point, comprenant la synthèse de noyaux ultra-minces de CdSe, la purification de noyau haute performance, le revêtement central avec une coquille épitaxiale en ZnS. Cette approche a permis d’obtenir des QDs d’une taille de 3,7 nm possédant un rendement quantique supérieur à 70%. Les QDs développés ont été utilisés pour concevoir des conjugués de QDs compacts avec les nouveaux dérivés d'acridine, ayant une affinité élevée pour le G-quadruplex des télomères, ainsi que leur effet inhibiteur sur la télomérase, une cible importante du traitement du cancer. Les résultats de cette étude ouvrent la voie à l'ingénierie de nanosondes multifonctionnelles possédant une meilleure pénétration intracellulaire, une plus forte brillance et une stabilité colloïdale plus importante.

Development of the fluorescent nanoparticles referred to as quantum dots (QDs) has become one of the most promising areas of materials sciences. In this study, a procedure of synthesis of QDs, which includes the synthesis of ultrasmall CdSe cores, high-performance purification, core coating with an epitaxial ZnS shell has been developed. This approach has allowed obtaining 3.7-nm QDs with a quantum yield exceeding 70%. The QDs have been used: to engineer compact conjugates of QDs with the novel acridine derivatives, which have a high affinity for the telomere G-quadruplex; to demonstrate their inhibitory effect on telomerase, an important target of anticancer therapy; and to accelerate transmembrane penetration of ultrasmall QDs into cancer cells while retaining a high brightness and colloidal stability. The results of this study pave the way to the engineering of multifunctional nanoprobes with improved intracellular penetration, brightness, and colloidal stability.