Micelles de nanocristaux fluorescentes et magnétiques comme sondes pour la bio-imagerie

Micelles of fluorescent and magnetic nanocristals as nanoprobes for bio-imaging

• Auteur / Autrice : Victor Roullier
• Direction : Valérie Marchi, Fabien Grasset
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière (Rennes1996-2016)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université européenne de Bretagne (2007-2016)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Micelles

Oxydes de fer

Nanoparticules

Nanocristaux semiconducteurs

Résumé

L'objectif de ce travail a été de synthétiser des nanosondes fluorescentes et magnétiques pour suivre des biomolécules en imagerie (microscopie de fluorescence, IRM, …). Des nanocristaux, respectivement semi-conducteurs fluorescents (quantum dots) ou magnétiques (oxyde de fer) ont été co-encapsulés au sein de micelles d'amphiphiles de 18 à 30 nm de diamètre. Ces amphiphiles (gallates PEGylés) possèdent 3 chaînes undecanoyles, un polyéthylène glycol de 34 unités et une fonction terminale : OH, NH₂, COOH ou N₃. Les propriétés magnétiques des micelles ont permis de les déplacer collectivement sous champ magnétique. En IRM l'effet sur le contraste a été quantifié. Enfin, des fonctions de reconnaissances telles que la biotine (ciblant les dérivés de l'avidine) ou le tris-NTA (ciblant les polyhistidines via le Ni²⁺), ont été introduites. Ce qui a permis, dans le cas tris-NTA, de réaliser un marquage de protéines transmembranaires sur des cellules HeLa à la fois spécifique et réversible.

We report the synthesis of both fluorescent and magnetic nanoprobes for labelling and tracking individual biomolecules by bio-imaging (fluorescence microscopy, MRI, …). Both fluorescent semi-conductors (quantum dots) and magnetic (iron oxide) nanocristals were co-encapsulated by using amphiphiles which self-organise into stable micelles with a diameter of 18 to 30 nm. These amphiphiles (PEGylated gallates) present 3 undecanoyl chains, a 34 units polyethylene glycol (PEG) and a terminal functional group such as : OH, NH₂, COOH or N₃. The magnetic properties of the micelles permit to guide them collectively under magnetic field. Furthermore, effect on the contrast in MRI was quantified. Finally, recognition groups such as biotin (targeting avidin derivatives) or tris-NTA (targeting polyhistidine tag by complexation with Ni²⁺) were introduced. We achieved a specific and selective labelling of transmembranar proteins onto HeLa cells, using tris-NTA.