Ce projet de thèse a pour objectif le développement de nouveaux agents d’imagerie bimodale avec une approche supramoléculaire. Ces assemblages se composent de cyclodextrines fonctionnalisées, soit par des groupements utilisés comme agents de contraste en IRM, soit par des marqueurs fluorescents, sur un axe poly(phosphoester), générant ainsi un système auto-assemblé modulaire, biocompatible et biodégradable. Cette stratégie permet de combiner les avantages que présentent ces deux techniques d’imagerie complémentaires sur un seul et même objet. Des études d’enfilage avec l’α-cyclodextrine native ont, dans un premier temps, été réalisées sur des monomères modèles alkyldiphosphates, permettant d’observer un phénomène de compression de chaîne alkyle par un dimère de cyclodextrines. Dans un deuxième temps, nous avons cherché à développer une méthode innovante de synthèse de polyrotaxanes, en effectuant une polymérisation de pseudorotaxanes. Pour cela, plusieurs réactivités ont été explorées, avec notamment le couplage entre phosphates, ou encore la réaction de métathèse de diènes acycliques. En parallèle, nous avons mis au point des polypseudorotaxanes polyanioniques, obtenus par enfilage de cyclodextrines fonctionnalisées sur un axe poly(alkylidènephosphate). Un ensemble de polyrotaxanes monomodaux avec des cyclodextrines portant un ou deux complexes de Gadolinium (III) et bimodaux incorporant une sonde fluorescente Bodipy a ainsi été obtenus. Leurs propriétés de relaxivité, pour l’IRM, et d’émission, pour l’imagerie optique sont prometteuses. L’évaluation de la cytotoxicité in vitro a montré de résultats compatibles avec le passage au modèle animal.