Tesis sobre el tema "Nanoparticules d'oxyde de fer superparamagnétiques"
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Millart, Elodie. "Nanoparticules lipidiques de type Janus à compartiment superparamagnétique : du procédé de mise en oeuvre aux applications théranostiques". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLS540/document.
Texto completoResumen
Depuis quelques années, notre laboratoire développe des nanoparticules lipidiques bicompartimentées originales produites par homogénéisation haute pression, un procédé transposable à grande échelle, à partir d’excipients pharmaceutiques validés par différentes pharmacopées (Eur., USP, JP). Ces particules appartiennent ainsi à la famille des nano-objets Janus puisqu’elles sont organisées en deux sous-structures juxtaposées : une moitié est constituée d’une gouttelette huileuse alors que l’autre moitié est composée d’une structure vésiculaire et renferme un cœur aqueux délimité par une bicouche phospholipidique. En plus de la biocompatibilité intrinsèque des lipides constituants, un tel système représente un outil potentiellement très intéressant et valorisable du point de vue pharmaceutique et biomédical capable d’incorporer séparément et de co-véhiculer des substances hydrophiles et lipophiles aux activités distinctes, par exemple un agent d’imagerie médical et un principe actif pour coupler diagnostique et thérapie. Ici, nous nous sommes intéressés à charger les nanoparticules Janus avec un fluide magnétique composé de nanocristaux d’oxyde de fer (ferrofluide, FF), actif en tant qu’agent de contraste efficace en IRM, étant magnétiquement contrôlable et permettant d’envisager un traitement par hyperthermie. Tour à tour, des FF hydrophiles ou lipophiles compatibles avec le procédé de production ont été développés en étudiant différentes voies de stabilisation des nanocristaux en fonction du compartiment d’encapsulationIn recent years, our team has developed original compartmented lipid nanometer-sized particles produced by high pressure homogenization, a scalable process, with pharmaceutically approved excipients. The particles actually belong to the family of Janus nano-objects as they are organized in two juxtaposed substructures : one half is a droplet of liquid-state lipids while the other half is vesicle-like and encloses an aqueous core delimited by a phospholipid-containing bilayer shell. Added to the intrinsic biocompatibility of the constituting lipids, such a system provides a potentially very valuable tool in pharmaceutical and biomedical fields, able to separately incorporate and co-convey hydrophilic and lipophilic substances with distinct activities, for example, a medical imaging agent and a drug for coupling diagnosis and therapy. Here, we are interested in loading Janus nanoparticles with a magnetic fluid composed of superparamagnetic iron oxide nanocrystals (ferrofluid, FF), indeed as efficient contrast agent for MRI, being magnetically targetable and providing ability for hyperthermia treatment. Alternately, hydrophilic or lipophilic FF compatible with the production process have been developed by investigating different stabilization pathways of the nanocrystals depending on the encapsulation compartment
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Gautier, Juliette. "Nanoparticules d'oxydes de fer PEGylées pour la délivrance de la doxorubicine : développement et évaluation de leur potentiel théragnostique". Thesis, Tours, 2013. http://www.theses.fr/2013TOUR3805/document.
Texto completoResumen
Des nanoparticules d’oxydes de fer superparamagnétiques (SPIONs) PEGylées ont servi de plateforme pour la formulation de nanovecteurs théragnostiques pour la délivrance d’un agent anticancéreux, la doxorubicine (DOX). Le chargement de la DOX sur les nanovecteurs à l’aide d’un complexe avec l’ion fer (II) a été optimisé. Ce complexe se dissocie en milieu acide, typique des compartiments intracellulaires. La spectroscopie Raman exaltée de surface (SERS) a confirmé que les nanovecteurs libèrent la DOX sous forme non complexée. La cytotoxicité in vitro induite par la libération de la DOX a été évaluée sur différentes lignées cellulaires de cancer du sein, et comparée à celle de la DOX en solution. Les voies d’internalisation des nanovecteurs ont été explorées en microscopie électronique en transmission (MET), et le devenir intracellulaire de la DOX a été suivi en imagerie confocale multispectrale (ICMS). Enfin, un protocole thérapeutique in vivo chez la souris tumorisée a permis d’évaluer la capacité de la nanoformulation à limiter la croissance tumorale, la possibilité d’un ciblage magnétique, et la réduction des effets secondaires induits par la DOXPEGylated superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs) were used as a platform to build theranostic nanovectors for the delivery of an anticancer drug, doxorubicin (DOX). The DOX loading on nanocarriers via a DOX-iron (II) complex was optimized. The complex dissociates at low pH, typical of intracellular compartments. Surface enhanced Raman scattering (SERS) confirmed that the nanovectors released DOX under free form. In vitro cytotoxicity due to DOX loaded on nanocarriers was performed on different breast cancer cells, and compared to that of DOX in solution. Internalization pathways of nanovectors were explored with transmission electron microscopy (TEM), and intracellular fate of DOX was monitored by confocal spectral imaging (CSI). To finish, a therapeutical protocol was performed on tumorized mice, in order to evaluate the efficacy of the nanoformulation on tumor reduction, the possibility of magnetic targeting, and the decrease of side effects induced by DOX
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Ferjaoui, Zied. "Synthèse et caractérisation de nanoparticules magnétiques répondantes pour des applications en thérapie cancéreuse". Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2020. http://www.theses.fr/2020LORR0013.
Texto completoResumen
Dans le cadre de cette thèse, des nanoparticules intelligentes superparamagnétiques (SPIONs) ont été développées en vue d’être utilisées comme une plateforme médicamenteuse pour la thérapie cancéreuse. Ces nanoparticules du type cœur/coquille sont obtenues à partir de la fonctionnalisation d’un cœur à la base des Fe3-δO4 par un copolymère obtenu à l’aide de la polymérisation initiée à partir de la surface d’un mélange x MEO2MA et y OEGMA (x+y=1). Une fois que leurs structures et leur comportement colloïdal dans l’eau et in-vitro sont parfaitement caractérisés ainsi que la mise en évidence de leurs propriétés thermo-répondantes, des études d’encapsulation et du relargage d’un médicament anticancer, la doxorubicine (DOX) à des températures physiologiques ont été réalisées. Des études in-vitro ont montré la non-cytotoxicité des nanoparticules seules mais lorsque les cellules cancéreuses étaient en contact avec ces mêmes systèmes chargés en DOX, la cytotoxicité était accrue. En vue du ciblage du cancer de l’ovaire et d’internalisation des nanoparticules dans les cellules, nous avons vectorisé les précédentes avec l’acide folique, ces dernières cellules sur-exprimant des récepteurs qui fixent le α du folate (FR-α). La combinaison de différentes techniques de la caractérisation à des échelles macroscopiques et nanométriques nous ont permis de conclure que nos systèmes sont capables d’encapsuler la DOX, de la relarguer d’une manière spécifique et à une température contrôlée. Par ailleurs, elles présentent des propriétés d’hyperthermie prometteuses. Dans la cadre de cette thèse, nous avons donc développé de nouveaux vecteurs de quatrième génération pour la thérapie cancéreuseIn the frame of this PhD project, smart superparamagnetic nanoparticles (SPIONs) have been developed for a further use as a drug platform for cancer therapy. These nanoparticles of core / shell type are obtained from the functionalization of a core based on Fe3-δO4 by a co- polymer obtained from the surface-initiated polymerization of a mixture xMEO2MA and yOEGMA (x + y = 1). Once their structures and their colloidal behavior in water and in-vitro perfectly characterized as well as the demonstration of their thermo-responsive properties, studies of encapsulation and release of an anti-cancer drug, the doxorubicin (DOX) at physiological temperatures were successfully obtained. In-vitro studies showed the non- cytotoxicity of the nanoparticles, but when the cancer cells were in contact the DOX-loaded NPs, the cytotoxicity was increased. To induce the targeting of ovarian cancer (SKOV3 cells) and the enhancement of the internalization of nanoparticles in cells, we have functionalized the previous nanoparticles with folic acid as these last cells over-express receptors that bind folate α (FR-α ). The combination of different macroscopic and nanometric scale characterization techniques allowed us to conclude that our systems are capable of encapsulating DOX, releasing it in a specific manner and at a controlled rate and that they exhibit hyperthermia properties. We have then contributed to successfully develop new third generation vectors for cancer therapy
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Nagle, Irène. "Magnetic approaches for tissue mechanics and engineering of the skeletal muscle". Electronic Thesis or Diss., Université Paris Cité, 2023. http://www.theses.fr/2023UNIP7079.
Texto completoResumen
La thèse est centrée sur les propriétés mécaniques macroscopiques de tissus modèles. L'incorporation de nanoparticules super-paramagnétiques (maghémite) au cœur des cellules permet à la fois leur manipulation à distance pour créer des agrégats multicellulaires de forme contrôlée et l'application de forces pour mesurer leurs propriétés mécaniques ou induire leur organisation. Les cellules modèles choisies sont des précurseurs de muscle de souris (C2C12), pour une application directe à la mécanique et à l'ingénierie du muscle squelettique. Les déformations des agrégats formés magnétiquement et soumis par la suite à un gradient de champ magnétique permettent de mesurer leurs propriétés mécaniques macroscopiques (tension de surface, module d'Young). Nous avons ainsi pu étudier l'interaction entre les propriétés de la cellule individuelle (adhésions intercellulaires, structure et tension de l'actine) et les propriétés mécaniques à l'échelle du tissu, mettant notamment en évidence l'importance de la désorganisation de la desmine pour la rigidité et la tension de surface macroscopique. En utilisant des cellules exprimant une desmine mutée (mutation ponctuelle présente chez des patients souffrant de desminopathie), nous avons souligné le rôle fondamental de l'architecture du réseau de filament intermédiaire dans ce tissu modèle 3D. Les forces magnétiques ont ensuite été utilisées pour aider la différenciation en cellules musculaires en favorisant leur alignement et en permettant leur stimulation mécanique. Pour ce faire, nous avons développé un étireur magnétique qui étire des agrégats multicellulaires de cellules précurseurs de muscles placées entre deux aimants mobiles et favorise leur différenciation en cellules musculaires alignées. Ce dispositif représente un outil innovant pour étudier les déformations cellulaires sous étirement et la différenciation musculaireThe thesis is focused on the macroscopic mechanical properties of tissue models. The incorporation of superparamagnetic nanoparticles (maghemite) into the cells enables both their manipulation at distance to create multicellular aggregates of controlled shape and the application of forces to measure their mechanical properties or induce their organization. The cellular model chosen is a mouse muscle precursor cell line (C2C12), for a direct application to tissue mechanics and tissue engineering of the skeletal muscle. The deformations of the aggregate formed magnetically and then submitted to a magnetic field gradient enable to measure its macroscopic mechanical properties (surface tension, Young's modulus). We could therefore look at the interplay between the individual cell properties (cell-cell adhesions, actin structure and tension) and the mechanical properties at the tissue scale revealing the importance of desmin disorganization in macroscopic rigidity and surface tension. By using desmin-mutated muscle precursor cells (point mutations involved in desminopathies), we enhanced the fundamental role of the intermediate filament network architecture in this 3D tissue model. Magnetic forces were then used to promote differentiation into muscular cells by first reproducing their alignment and secondly mechanically stimulating them. To that end, we developed a magnetic stretcher to stretch multicellular aggregates of muscle precursor cells trapped between two mobile magnets and induce their differentiation into aligned muscular cells. This magnetic stretcher represents a new tool to study cell deformation under stretching and muscle cell differentiation
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Hugounenq, Pierre. "Toxicologie des nanoparticules d'oxyde de fer : impact des modifications de surface". Paris 6, 2012. http://www.theses.fr/2012PA066643.
Texto completoResumen
La toxicité des nanoparticules est un sujet crucial. La production et l'utilisation de nanoparticules étant en constante augmentation, il est nécessaire de connaître leurs effets sur l’organisme. Dans ce travail de thèse, nous avons étudié les effets des propriétés de surface et de taille de nanoparticules d’oxyde de fer, supposées être biocompatibles et qui sont utilisées dans le cadre de certaines applications biomédicales, telles que l'imagerie et l'hyperthermie magnétique. Des nanoparticules de maghémite de 6 à 50 nm ont été synthétisées, de forme sphérique ou en forme de nano-fleurs et fonctionnalisées de façon à ce qu’elles possèdent une charge de surface positive ou négative. Les propriétés physicochimiques de ces particules ont été mesurées : leur taille, leur surface spécifique, leur densité de charge de surface et leur stabilité dans le milieu de culture cellulaire ont été établies. L’influence de ces paramètres sur la mortalité de cellules alvéolaires humaines cancéreuses a été testée. Les résultats montrent que la fonctionnalisation de surface des nanoparticules d'oxyde de fer a une forte influence sur leurs interactions avec les cellules et leur toxicité, en jouant notamment sur leur stabilité dans le milieu de culture cellulaire. Par ailleurs, les nanoparticules chargées positivement sont plus toxiques que celles possédant une charge de surface négative. Les nano-fleurs ne sont pas plus toxiques que les nanoparticules sphériques et possèdent des propriétés remarquables d’agents de contraste IRM et en tant que vecteurs d’hyperthermie magnétique : leur utilisation dans le domaine biomédical est donc prometteusePotential hazard of nanoparticles is a key society challenge, particularly because the relation between exposure, dose and toxicity of nanoparticles is far to be clearly established. In particular, magnetic iron oxide nanoparticles are of great interest since they are already used in nanomedecine as commercial contrast agent for MRI or as heating agents in magnetic hyperthermia. In this thesis, we investigate the relation between surface properties of nanoparticles and their interactions with human cells. We have synthesized maghemite nanoparticles in sizes ranging from 6 to 50nm, with a spherical or flower-like shape and possessing various coatings, which control their surface charge densities and their aggregation state in biological media. The nanoparticles physical properties have been measured with a panel of techniques allowing us to fully characterize their size, specific surface area and crystallinity. The influence of these parameters on their toxicity has been investigated on adenocarcinomic human alveolar epithelial cells. Cellular viability tests and oxidative stress measurements show that the nanoparticles express a low toxicity. Only the positive nanoparticles show a significant cytotoxicity on the cells. The role of the coating and aggregation on the nanoparticles-cell interaction has been highlighted, showing thus that a deep characterization of the nanoparticles is necessary prior to any toxicity testing. The nanoflowers show not only a low toxicity but also exceptional properties as MRI contrast agents and magnetic hyperthermia vectors. Their use in biomedical application is therefore very promising
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Trillaud, Hervé. "Distribution intrarénale des nanoparticules d'oxyde de fer en imagerie par résonance magnétique". Bordeaux 2, 1993. http://www.theses.fr/1993BOR23022.
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Bergeron, Benjamin. "Synthèse de nanoparticules à structure coeur-coquille d'oxyde de fer et d'or". Master's thesis, Université Laval, 2014. http://hdl.handle.net/20.500.11794/25564.
Texto completoResumen
Le domaine des matériaux fonctionnels est en constante recherche de matériaux aux propriétés novatrices. Selon les fonctions visées, il est avantageux de combiner des propriétés de la matière, normalement présentes dans des matériaux différents. Afin de combiner à la fois les propriétés optiques et d’exaltation de la fluorescence des plasmons localisés des particules de métaux nobles et les propriétés magnétiques des particules d’oxyde de fer, des essais de synthèses de particules à structure cœur-coquille sont réalisés. Les objectifs du projet sont la synthèse de cœurs de magnétite d’une taille d’environ 20 nm et le recouvrement de ces cœurs par une coquille d’or uniforme. Les résultats démontrent que le contrôle de la taille des particules magnétiques par coprécipitation est difficile et, en modifiant certains paramètres, entraîne la formation de particules octaédriques de 20 à 200 nanomètres. De plus, la croissance directe d’une coquille d’or en milieu aqueux semble grandement défavorisée.
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Margeat, Olivier. "Effets de taille et de surface sur les propriétés physiques de nanoparticules superparamagnétiques". Toulouse 3, 2005. http://www.theses.fr/2005TOU30126.
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Terrier, Erwan. "Désaimantation induite par impulsions laser femtosecondes dans des nanostructures d'oxyde de fer". Thesis, Strasbourg, 2016. http://www.theses.fr/2016STRAE010/document.
Texto completoResumen
Ce travail de thèse traite de la dynamique ultrarapide de spins et de charges dans des oxydes de fer. Dans un premier temps, on montre à l'aide d'un montage pompe-sonde résolu en temps et exploitant l'effet Faraday magnéto-optique, que le temps de désaimantation dans une assemblée de nanoparticules de maghémite est plus rapide que le temps de désaimantation dans une assemblée de nanoparticules de magnétite. Une superposition des temps de thermalisation des électrons et de désaimantation est observée dans la maghémite. Cette accélération du temps de désaimantation est interprétée comme étant la conséquence d'un renforcement des interactions antiferromagnétiques dans la maghémite. La seconde partie prouve qu'il est possible de caractériser la transition de Verwey dans un film de magnétite grâce à des signaux de dynamique de charges et de spins. La dynamique ultrarapide d'aimantation se caractérise par un mouvement de précession dépendant de la température. D'importantes modifications des oscillations sont visibles de part et d'autre de la température de Verwey, reflétant un changement d'anisotropie caractéristique de cette transitionThis work deals with spins and charges ultrafast dynamics in iron oxide. Thanks to a time-resolved magneto-optical Faraday effect measurements, we show the demagnetization time in an assembly of maghemite nanoparticles is faster than the demagnetization time in an assembly of magnetite nanoparticles. A superposition of thermalization times of electron and demagnetization times is observed in maghemite. This acceleration of the demagnetization time is interpreted as the effect of an enhancement of antiferromagnetic interactions in maghemite. The second part demonstrates the possibility to characterize the Verwey transition in a thin film of magnetite thanks to charges and spins dynamics signals. The ultrafast magnetization dynamic shows a temperature-dependent precession motion. Huge modifications of oscillations are visible on both side of Verwey temperature, reflecting an anisotropy change typical of this transition
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Kovalenko, Artem. "Stabilisation de microbulles de gaz par des tensioactifs semi-fluorés et des nanoparticules d'oxyde de fer". Phd thesis, Université de Strasbourg, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01037952.
Texto completoResumen
Nous avons étudié la stabilisation de microbulles d'air par les tensioactifs semi-fluorés CF3(CF2)n-1(CH2)mOP(O)(OH)2 (FnHmPhos, où n = 8, 10, m = 2) et des nanoparticules magnétiques d'oxyde de fer et de ferrite de cobalt. Ces nouveaux objets combinant propriétés acoustiques et magnétiques pourraient servir d'agent de contraste à la fois en échographie et en imagerie IRM. Nous avons étudié des propriétés physico-chimiques des tensioactifs en solution et à l'interface aireau. Nous avons montré par tensiométrie dynamique et par des études de films de Langmuir que les tensioactifs F8H2Phos et F10H2Phos forment des monocouches dont le module élastique est très élevé, ce qui favorise la stabilisation de bulles de petite taille ainsi que de bulles non-sphériques. Nous avons proposé une approche de dégonflement/gonflement contrôlé en faisant varier la pression dans la bulle par la température et nous avons étudié le froissement de la paroi des bulles pendant le dégonflement. Des microbulles portant des nanoparticules ont été obtenues dans une suspension des nanoparticules d'oxyde de fer ou de ferrite de cobalt en présence de F8H2Phos ou F10H2Phos, en déstabilisant la suspension par NaCl, ce qui permet de diminuer la barrière électrostatique entre les nanoparticules et la surface des bulles et de favoriser l'adsorption. Les microbulles obtenues sont stables pendant plus d'une semaine grâce à la paroi rigide des nanoparticules.
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Hu, Ling. "Etude de nouveaux procédés de greffage de polymères biocompatibles sur des nanoparticules d'oxyde de fer : intérêt de la voie micro-onde". Dijon, 2009. http://www.theses.fr/2009DIJOS062.
Texto completoResumen
Les nanohybrides cœur-écorce réalisés par encapsulation de particules magnétiques dans des polymères biocompatibles et/ou biodégradables, sont largement utilisés dans des applications médicales et pharmaceutiques en phase aqueuse. Généralement, dans une première étape, les particules magnétiques sont obtenues en milieu aqueux et dans un second temps, le greffage du polymère sur des nanoparticules se fait quant à lui en milieu organique. Ce travail porte sur l'étude d'une nouvelle approche de synthèse des nanohybrides cœur-écorce afin d’éviter les effets néfastes des techniques de synthèse habituelles comme la perte importante des particules lors du lavage, l’agrégation irréversible des particules et le danger des matériaux pulvérulents à l’issue du séchage. Cette approche novatrice a été appliquée à l’obtention des nanohybrides cœur-écorce, en milieu aqueux (compatible avec une application médicale sans devoir effectuer un échange de solvant), à base de nanoparticules de maghémite γ-Fe2O3 et d’un polymère biocompatible et hydrophile, le polyéthylène glycol méthyl éther (mPEG). Deux procédés de synthèse sous chauffage classique, en deux étapes et en une étape respectivement, sont mis au point. Leur amélioration par procédé ″une étape″ sous chauffage micro-onde à reflux est également étudiée. Dans tous les cas, le greffage de mPEG, préalablement fonctionnalisé par introduction des groupes éthoxy silane, sur la surface de la nanoparticule de maghémite par formation d’une liaison covalente Fe-O-Si est mis en évidence par différentes méthodes de caractérisation. Des particules greffées de 20 nm, isolées et non agrégées, sont obtenues. Les procédés en une étape sont plus rapides pour obtenir le même taux de greffage (environs 15% en masse). En particulier, le procédé sous chauffage micro-onde à reflux permet d’avoir un gain de temps de 82% par rapport au procédé en deux étapes. De plus, des études par spectroscopie Raman et FTIR révèlent que le traitement micro-onde tend à se traduire par une meilleure cristallinité des particules. Les conditions expérimentales mises au point sont ensuite reproduites pour étudier un nanohybride biodégradable par greffage d’un nouveau copolymère biodégradable : le polyéthylène glycol méthyl éther-co-polyglyoxylate d’éthyle (mPEG-co-PGEt) sur la nanoparticule de maghémite. Pour réaliser cela, le copolymère obtenu par polymérisation anionique est d’abord fonctionnalisé pour le rend plus stable lors de son utilisation. Un taux de greffage de 5% en masse est obtenu après 1h de réaction. Cette étude est la première portant sur la synthèse et l’utilisation du mPEG-co-PGEt fonctionnalisé en tant que nouveau matériau. La nouvelle approche développée durant cette thèse permet de simplifier les procédés classiques et d’améliorer la qualité des produits obtenus. Elle est applicable à d’autres types de nanohybride cœur-écorceMagnetic nanohybrids based on inorganic cores encapsulated by a biocompatible and/or biodegradable polymeric corona have been widely used in medical and pharmaceutical applications in aqueous medium. Generally, the magnetic nanoparticles are firstly obtained in aqueous medium and the grafting of polymer on the nanoparticles is then realized in an organic solvent. This work focuses on exploring a new approach to synthesis of core-corona structured nanohybrids in order to avoid the negative effects of classical synthesis techniques such as the significant loss of particles during washing procedures, the irreversible aggregation of particles and the danger of nano-powder materials after drying. This innovative approach was applied to obtain core-corona structured nanohybrids, based on maghemite nanoparticles and a water soluble, biocompatible polymer, polyethylene glycol methyl ether (mPEG), in aqueous medium (compatible with medical applications without further solvent exchange). Two synthesis methods, two-steps and one-step respectively, under classical heating, are developed. Their improvement by one-step microwave-assisted refluxing is also studied. In all cases, the grafting of mPEG, previously functionalized by introduction of silane ethoxy groups, on the surface of maghemite nanoparticle by forming a Fe-O-Si covalent bond is evidenced by different characterization methods. Grafted and isolated maghemite particles of 20 nm are obtained. It is obvious that one-step procedures give the same mPEG grafting amount (15% (w/w)) by using less reaction time. In particular, the one-step microwave procedure allows a time saving of 82% than the two-steps procedure. Moreover, Raman and FTIR spectroscopies reveal that microwave treatment tends to result in better crystallized particles. The experimental conditions developed are then reproduced to study a biodegradable nanohybrid by grafting a new biodegradable copolymer: polyethylene glycol methyl ether-co-poly(ethyl glyoxylate) (mPEG-co-PGEt) on the maghemite nanoparticle. A grafting amount of about 5% (w/w) is obtained after one hour reaction. This is the first investigation on the synthesis and the utilization of functionalized mPEG-co-PGEt as a new material. The new approach developed during this thesis allows to simplify the classical procedures and improve the product quality. It is applicable to other types of core-corona structured nanohybrids
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Casterou, Gérald. "Conception de nouveaux agents de contraste à base d'assemblage de nanoparticules d'oxyde de fer pour l'imagerie par résonance magnétique". Thesis, Rennes 1, 2015. http://www.theses.fr/2015REN1S055/document.
Texto completoResumen
L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est largement utilisée dans le milieu médical pour l'imagerie des tissus mous. Afin d'obtenir des images de meilleures qualité, les hôpitaux s'équipent d'IRM avec des champs de plus en plus intenses. Les agents de contraste à base de nanoparticules de fer sont très prometteurs pour l'imagerie à haut champ. En effet, au contraire des agents de contraste à base de gadolinium, ils ne perdent pas leur efficacité à haut champ. Plusieurs paramètres sont à prendre en compte afin d'obtenir des agents de contrastes plus efficaces en IRM : tout d'abord, les propriétés magnétiques des nanoparticules d'oxydes de fer. Celles-ci doivent avoir des aimantations importantes. Ensuite, les nanoparticules agrégées sont plus efficaces que les nanoparticules individuelles. Pour finir, la présence d'une couche plus ou moins imperméable à l'eau ainsi que son épaisseur vont influencer l'efficacité de l'agent de contraste. Ce mémoire de thèse présente la conception de nouveaux agents de contraste à base de nanoparticules d'oxyde de fer, depuis l'optimisation de la synthèse afin d'obtenir les nanoparticules ayant les propriétés magnétiques les plus intéressantes pour l'IRM, jusqu'à l'assemblage de ces nanoparticules afin d'améliorer leur efficacité en IRM. La première partie de ce travail est donc consacrée à la synthèse de nanoparticules d'oxyde de fer. Une approche organométallique a été choisit car elle permet d'obtenir des nanoparticules de taille contrôlée. Nous montrons dans cette partie que les conditions de synthèse ont une grande influence sur la structure cristalline des nanoparticules synthétisées ainsi que sur leurs propriétés magnétiques. La deuxième partie de ce travail est consacrée à la réalisation d'agrégats de nanoparticules de taille contrôlée. L'agrégation des nanoparticules est réalisée par effet solvophobe en ajoutant de l'eau sur une solution de nanoparticules hydrophobes dans le THF. Nous montrons dans cette partie que la cinétique d'agrégation dépend de la quantité d'eau ajoutée. Les agrégats sont ensuite stabilisés par l'ajout d'un polymère et nous montrons que la morphologie et la taille des agrégats après leur transfert dans l'eau dépendent de la masse molaire et de la nature du polymère utilisé. La troisième partie de ce travail est consacrée à l'évaluation de l'efficacité des agrégats de nanoparticules en tant qu'agent de contraste. Les agrégats testés se sont révélés prometteurs, et des efficacités supérieures à celles d'agents de contraste commerciaux ont été obtenuesThe magnetic resonance imaging (MRI) is widely used in the medical field for soft tissue imaging. In order to obtain images of better quality, hospitals equip themselves with MRI of higher fields. Iron-based nanoparticle contrast agents are very promising for imaging at high field. Indeed, unlike the gadolinium contrast agents, they do not lose their effeciency at high field. Several parameters must be taken into account to achieve more effective contrast agents in MRI: first, the magnetic properties of iron oxide nanoparticles. They must have significant magnetization. Then, aggregated nanoparticles are more effective than individual nanoparticles. Finally, the presence of a more or less hydrophylic layer and its thickness will influence the effeciencys of the contrast agent.This thesis presents the design of new contrast agents based on iron oxide nanoparticles assembly, since the optimization of the synthesis to obtain nanoparticles with the most interesting magnetic properties for MRI up assembly of nanoparticles to improve their effectiveness in MRI.The first part of this work is devoted to the synthesis of iron oxide nanoparticles. An organometallic approach was chosen because it allows to obtain nanoparticles of controlled size. We show in this part of the synthesis conditions have a great influence on the crystal structure of the synthesized nanoparticles and their magnetic properties.The second part of this work is dedicated to the production of controlled size aggregates of nanoparticles. The aggregation of nanoparticles is performed by solvophobic effect by adding water to a solution of hydrophobic nanoparticles in THF. We show in this section that the kinetics of aggregation depends on the amount of water added. The aggregates are then stabilized by the addition of a polymer and show that the morphology and size of the aggregates after transfer into the water depend on the molecular weight and nature of the polymer used.The third part of this work is devoted to the evaluation of the efficiency of nanoparticle aggregates as a contrast agent. The aggregates tested have shown promise, and efficiencies higher than commercial contrast agents were obtained
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Vichery, Charlotte. "Procédé de recuit protégé appliqué à des nanoparticules d'oxyde de fer : étude des relations structure / propriétés magnétiques". Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00756567.
Texto completoResumen
Du fait de leurs nombreuses applications, notamment dans le domaine biomédical, beaucoup d'études actuelles visent à la compréhension et à l'amélioration des propriétés magnétiques de nanoparticules d'oxyde de fer de structure spinelle. En effet, le fort rapport surface/volume, inhérent à la réduction en taille dans le domaine du nanomètre, et la présence de défauts cristallins ont une influence déterminante sur les propriétés magnétiques des particules. Ceci s'explique notamment par la présence de spins en situation de couplage faible, désalignés, qui sont responsables d'une réduction de l'aimantation à saturation. Lors de cette thèse, une stratégie de " recuit protégé " de nanoparticules de maghémite et de ferrite de cobalt a été mise en œuvre afin d'améliorer leur cristallinité et/ou de changer leur composition locale et ce sans grossissement ni agglomération des grains. Une matrice de silice produite par voie sol-gel a été retenue car elle est diamagnétique mais également réfractaire et inerte. Le recuit à haute température des composites a tout d'abord permis d'étudier l'impact de différents défauts structuraux sur les propriétés magnétiques. Il a ainsi été montré que pour des nanoparticules de maghémite, la mise en ordre des lacunes de fer et les changements d'état de surface liés à la déshydroxylation des particules avaient des effets antagonistes. Le premier effet, prédominant pour des particules de 14 nm, tend à augmenter la valeur de l'aimantation, alors que le second, prépondérant pour les particules de 7 nm, induit une propagation de la couche de spins désalignés de surface et donc une diminution de l'aimantation. Dans le cas du ferrite de cobalt, un autre paramètre, la répartition cationique pourrait avoir un impact sur le désalignement des spins. Un recuit à 800°C n'a cependant pas permis une forte augmentation du taux d'inversion, probablement du fait du caractère réfractaire de CoFe2O4. Cette même stratégie de recuit protégé a également permis de moduler les propriétés magnétiques de particules de maghémite par dopage avec des ions Co2+. Une augmentation progressive de la constante d'anisotropie, jusqu'à un facteur 3,5, a ainsi été observée du fait de la diffusion des ions Co2+ dans la structure spinelle.
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Mohamed, said Nasser. "Assemblage contrôlé des nanofleurs d'oxyde de fer et des nanoparticules d'or : ou comment associer Hyperthermie et Radiothérapie". Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2018. http://www.theses.fr/2018UBFCD070.
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Dans les domaines de l’imagerie médicale et la thérapie, l’utilisation des nanoparticules est spécialement attrayante et prometteuse. Il est possible de concentrer dans une même particule plusieurs fonctions complémentaires comme la détection, le ciblage mais aussi la thérapie. Cette multifonctionnalité présente de nombreux avantages, et favorise le développement de nanoparticules pour une thérapie ciblée et guidée par l’imagerie.C’est dans ce contexte d’intense activité centrée sur le développement des nanoparticules pour les applications médicales (imagerie et/ou thérapie) que s’est déroulé mon travail de thèse qui s’inscrit dans la continuité des travaux de Christophe Alric et de Pierre Hugounenq. Ils ont développé respectivement des nanoparticules d’or multifonctionnelles (Au@DTDTPA) et des nanofleurs d’oxyde de fer (γ-Fe2O3).Les nanoparticules d’or (Au@DTDTPA) présentent un effet radiosensibilisant et se comportent comme agent de contraste pour l’IRM (après marquage par Gd3+ rendu possible par les propriétés chélatantes de la couche organique DTDTPA) ou comme radiotraceurs après radiomarquage (le DTDTPA forme des complexes stables avec 99mTc et 111In). Le caractère superparamagnétique des nanofleurs d’oxyde de fer confèrent à ces objets la capacité à rehausser le contraste négatif des images et à induire un échauffement sous l’action d’un champ magnétique alternatif de haute fréquence.L’objectif principal de ma thèse consistait à assembler ces deux types de nanoparticules afin de créer un objet nanométrique combinant les propriétés complémentaires des nanoparticules d’or et des nanofleurs d’oxyde de fer. Dans un premier temps, les conditions optimales de greffage des nanoparticules d’or sur les nanofleurs ont été déterminées. Nous avons montré que de tels agents présentaient après injection intraveineuse une biodistribution adaptée comme le révèlent les images acquises en IRM (grâce aux propriétés magnétiques des nanofleurs) et en TEMP (grâce au radiomarquage de la couche des nanoparticules d’or). En outre ces objets présentent un caractère radiosensibilisant qui est mieux exploité que celui des nanoparticules d’or entrant dans la composition de ces nanofleurs dorées. Associé au pouvoir chauffant des nanofleurs, le pouvoir radiosensibilisant des nanofleurs dorées a conduit à une forte inhibition de la croissance tumorale quand le traitement de rats portant un mélanome combine hyperthermie magnétique et radiothérapie après injection intratumorale des nanofleurs dorées.En conclusion, le travail réalisé au cours de cette thèse a mis en évidence l’intérêt de combiner les nanoparticules d’or et les nanofleurs d’oxyde de fer pour traiter des tumeurs solides par thérapie guidée par imagerieIn the fields of medical imaging and therapy, the use of nanoparticles is especially attractive and promising. It is possible to concentrate in the same particle several complementary functions such as detection, targeting but also therapy. This multifunctionality has many advantages and promotes the development of nanoparticles for targeted therapy and guided by medical imaging.It is in this context of intense activity focused on the development of nanoparticles for medical applications (imaging and/or therapy) that my thesis work was carried out which is in continuity with the work of Christophe Alric and Pierre Hugounenq. They developed multifunctional gold nanoparticles (Au@DTDTPA) and iron oxide nanoflowers (γ-Fe2O3), respectively.The gold nanoparticles (Au @ DTDTPA) exhibit a radiosensitizing effect and behave as a contrast agent for MRI (after labeling with Gd3 +, made possible by the chelating properties of the organic layer DTDTPA) or radiotracers after radiolabelling (DTDTPA forms stable complexes with 99mTc and 111In). The superparamagnetic nature of the iron oxide nanoflowers gives these objects the ability to enhance the negative contrast of the images and to induce heating under the action of an alternating magnetic field of high frequency.The main objective of my thesis was to assemble these two types of nanoparticles in order to create a nanometric object combining the complementary properties of gold nanoparticles and iron oxide nanoflowers. In a first step, the optimal conditions for grafting gold nanoparticles on the nanoflower were determined. We have shown that, after intravenous injection, these agents exhibit a suitable biodistribution, as revealed by MRI images (thanks to the magnetic properties of nanoflowers) and SPECT (thanks to the radiolabeling of the gold nanoparticle layer). Moreover, these objects have a radiosensitizing character which is better exploited than that of the gold nanoparticles in the golden nanoflowers. Associated with the heating power of nanoflower, the radiosensitizing potential of golden nanoflowers has led to a strong inhibition of tumor growth when the treatment of rats carrying melanoma combines magnetic hyperthermia and radiotherapy after injection of golden nanoflower.In conclusion, the work carried out during this thesis has highlighted the value of combining gold nanoparticles and iron oxide nanoflowers to treat solid tumors by imaging-guided therapy
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Baratli, Yosra. "Etude de la toxicité des nanoparticules d'oxyde de fer (Fe3O4) chez le rat : analyses mitochondriales et du stress oxydant". Thesis, Strasbourg, 2015. http://www.theses.fr/2015STRAJ023/document.
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L’objectif de notre travail consiste à caractériser des nanoparticules d’oxyde de fer (Fe3O4) et étudier leur toxicité aiguë chez le rat Wistar. Nos résultats ont montré que l’administration orale aiguë des Fe3O4, entraîne une altération dose- et temps-dépendante des paramètres du stress oxydant ainsi qu’une atteinte hépatique. En ce qui concerne l’étude in vitro sur des mitochondries isolées, nos résultats ont montré que ces nanoparticules n’altèrent ni les différents complexes de la chaîne respiratoire mitochondriale ni le couplage mitochondrial, et ceci dans aucun des organes étudiés (cerveau, cœur, poumon, foie et reins) et quelle que soit la concentration utilisée (100, 200, 300 et 500 μg/ml), alors que les mitochondries hépatiques isolées des rats âgés (18 mois), une altération est observée au niveau de tous les complexes de la chaîne respiratoire mitochondriale hépatique ainsi que pour le couplage mitochondrial quelle que soit la concentration utilisée (250, 300 et 350 μg/ml) alors que pour les rats jeunes (3mois) on n’observe aucune altérationThe objective of our work is to characterize iron oxide nanoparticles (Fe3O4) and study their acute toxicity in Wistar rats. Our results showed that acute oral administration of Fe3O4, results in a dose and time-dependent alteration of oxidative stress parameters as well as liver damage. Regarding the in vitro study on isolated mitochondria, our results showed that these nanoparticles do not adversely affect the various complexes of the mitochondrial respiratory chain or mitochondrial coupling in any of the organs studied (brain, heart, lung, liverand kidneys) and regardless of the concentration used (100, 200, 300 and 500 μg/ml) while the isolated liver mitochondria from aged rats (18 months), an alteration is observed at all the complexes of the liver mitochondrial respiratory chain as well as the mitochondrial coupling regardless of the concentration used (250, 300 and 350 μg/ml), whereas for the young rats (3 months) no change is observed
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Chemin, Nicolas. "Propriétés mécaniques de films hybrides nanocomposites : étude du rôle des interfaces sur le système PHEMA-Silice-Nanoparticules d'oxyde de fer". Paris 6, 2007. http://www.theses.fr/2007PA066584.
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Ce travail concerne l’étude des relations structure-propriétés mécaniques sur deux systèmes hybrides nanocomposites constitués d’une matrice hôte, pouvant être purement organique poly(hydroxyéthyl méthacrylate) (PHEMA) ou hybride organique-inorganique PHEMA-Silice, incorporant des nanoparticules particules d’oxyde de fer de tailles et de morphologies différentes. L’étude des propriétés mécaniques par nanoindentation, incluant le caractère visco-élastique et le caractère visco-plastique des films a permis de mettre en évidence les rôles prépondérants des interfaces entre les particules et la matrice et de la microstructure des films (dispersion et organisation des particules et porosité essentiellement). Pour cela des méthodes de caractérisation (par diffusion des rayons X aux petits angles, microscopie électronique, ellipsométrie et spectroscopie infrarouge) ont été développées pour caractériser spécifiquement les propriétés structurales des films.
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Gharbi, Kais. "Elaboration de nanoparticules d'or et de fer pour des applications biomédicales". Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30282.
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Les nanoparticules, outils d'innovation dans le domaine biomédical, promettent des avantages significatifs, notamment au niveau du diagnostic et du traitement. Les nanoparticules d'or de forme anisotrope, nanobâtonnets, nanoprismes etc. présentent une absorption de la lumière dans le domaine du proche infrarouge, ce qui s'accompagne d'une augmentation locale de la température. Cet échauffement local provoqué par les nanoparticules d'or est exploité dans des thérapies, comme l'hyperthermie photo-assistée. Quant aux nanoparticules de fer, ce sont leurs propriétés magnétiques qui sont visées. Elles sont principalement mises à profit dans l'imagerie médicale, les nanoparticules de fer étant de bons agents de contraste pour l'IRM. Au cours de cette thèse nous nous somme intéressés d'une part à la synthèse de nanoparticules d'or de forme anisotrope sans utilisation, en tant qu'agent structurant, d'un tensioactif cationique, redouté pour sa toxicité. Pour cela la méthode polyol a été utilisée. En fonction des conditions de synthèse des plaquettes ou des cubes d'une taille sans précédent (ca. 21-50 nm) pour cette méthode ont été obtenus. Leur fonctionnalisation par des polymères de type PEG a été ensuite réalisée. D'autre part des nanoparticules de fer zero-valent de ca. 13 nm ont été élaborées en utilisant une approche organométallique dans le but de conserver une aimantation élevée nécessaire pour les applications envisagées. Nous avons réussi leur transfert dans l'eau, tout en conservant un cœur de fer zéro-valent de ca. 10 nm et donc une forte aimantation, grâce à des ligands comportant un groupement d'ancrage à la surface de nanoparticules type acide phosphonique. Des mesures préliminaires de leur relaxivité transversale ont été réalisées, ouvrant des perspectives très prometteuses en tant qu'agent de contraste en IRMNanoparticles, tools of innovation in the biomedical field, promise significant advantages, notably in terms of diagnostic and therapy. Gold nanoparticles of anisotropic shape, nanorods, nanoprisms, etc. exhibit light absorption in the near-infrared region, which is accompanied by a local increase in temperature. This local warm-up is used in therapies, such as photo-assisted hyperthermia. In the case of iron nanoparticles, their magnetic properties are of interest for applications. They are mainly used in medical imaging, iron nanoparticles being good contrast agents for MRI. In this thesis, we have been interested in the synthesis of gold nanoparticles of anisotropic shapes free of cationic surfactants as structuring agent, because of their toxicity. As alternative the polyol method has been used. Depending on the synthesis conditions, platelets or cubes with an unprecedented size (ca. 21-50 nm) for this king of synthetic method have been obtained. On the other hand, zero-valent iron nanoparticles of ca. 13 nm have been developed using an organometallic approach in order to obtain nanoparticles with a high magnetization, necessary for the envisaged applications. We have succeeded in transferring iron nanoparticles into water, while conserving a zero-valent iron core of ca.10 nm and therefore a strong magnetization, thanks to ligands bearing a phosphonic acid head group in order to anchor them to the surface of the nanoparticles. Preliminary measurements of their transversal relaxivity have been carried out, opening up promising prospects as contrast agent for MRI
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Volatron, Jeanne. "Cycle de vie de nanoparticules dans l'organisme : biotransformations et biodégradaton". Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2018. http://www.theses.fr/2018USPCC102/document.
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L’avènement des nanotechnologies engendre une exposition accrue de l’homme aux nanomatériaux, représentant un risque d’un genre nouveau. A cet égard un grand nombre de recherches porte sur l’étude de leur toxicité. Néanmoins, les questions de dégradation et transformation des nanoparticules dans l’organisme sont encore peu abordées. Des études effectuées au laboratoire ont montré qu’après injection de nanoparticules d’oxyde de fer in vivo, celles-ci sont confinées dans les lysosomes où elles sont dégradées. Une partie de mes travaux de thèse se sont concentrés sur une voie possible de métabolisation des produits de dégradation issus de nanoparticules d’oxydes de fer par l’intermédiaire d’une protéine intervenant dans le métabolisme du fer, la ferritine. Nous avons élaboré plusieurs stratégies afin de détecter et de suivre le transfert de métaux vers la ferritine. Ces travaux ont permis de mettre en évidence un processus de prise en charge des produits de dégradation des nanoparticules d’oxyde de fer à l’échelle moléculaire. Une seconde partie de mes travaux ont été consacré au suivi des produits issus de la dégradation des nanoparticules d’oxyde de fer à l’échelle de l’organisme. La haute concentration endogène en fer rendant impossible ce suivi, une stratégie consistant à marquer les nanoparticules de fer avec un isotope du fer, le 57Fe, a permis de suivre les dynamiques de circulation des produits de dégradation in vivo sur une période de six mois. Nous avons également effectué un double marquage des nanoparticules, du cœur inorganique ainsi que de leur enrobage afin de caractériser leur intégrité in vivoWith the advent of nanotechnology, the exposure of humans to nanomaterials increased, representing a risk of a new kind. Although the potential toxicity of such nanomaterials is extensively studied, their long term fate, biotransformation and degradation in the organism are still poorly understood. It was demonstrated earlier in the laboratory, that after intravenous injection, iron oxide nanoparticles undergo local intracellular degradation within lysosomes. In this context, we are interested in the fate of by products from iron oxide nanoparticles. Part of my thesis has focused on a possible pathway for metabolizing these degradation products through a protein involved in iron metabolism, the ferritin. We first studied, in solution, the degradation processes of iron oxide nanoparticles in the presence of these proteins as well as the iron transfer processes from nanoparticles to ferritin. The difficulty is the high concentration of endogenous iron which makes impossible to demonstrate these in vivo transfers. Thus, we have developed a strategy, using doped iron oxide nanoparticles with a scarce element in the organism, to track these phenomena in vivo. This work highlighted a possible mechanism of biological recycling, remediation and detoxification of nanoparticles mediated by endogenous proteins at the molecular scale. A second part of my work was devoted to develop a multi-scale method to study the life cycle of metal oxide nanoparticles and their by products in organism. The main challenge is to differentiate iron stemming from the nanoparticles from the endogenous iron. This specific tracking problem is routinely encountered in geochemical studies and solved by labelling the target material with minor stable isotopes. Therefore, iron oxide nanoparticles enriched in the minor stable isotope 57Fe were synthetized and injected intravenously in mice to follow dynamic circulations of iron oxide nanoparticles and their byproducts. We have also labelled the coating to track the nanoparticles integrity in mice over a period of six month
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Reymond, Solveig. "Nanoparticules d'oxyde de fer pour l'amélioration du traitement du glioblastome : étude de leur efficacité sous irradiation synchrotron et optimisation de leur mode d'administration". Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAS047.
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Malgré le développement de nouveaux traitements, la survie moyenne des patients atteints de gliomes (tumeurs cérébrales malignes) n’a augmenté que de quelques mois ces 25 dernières années. Ces tumeurs se sont révélées très résistantes à la chimiothérapie, notamment à cause de la Barrière Hémato-Encéphalique (BHE) qui empêche une distribution suffisante de médicaments dans la tumeur. La radiothérapie standard n’offre pas non plus de solution appropriée car la dose requise pour stériliser les cellules tumorales provoque aussi la nécrose du tissu cérébral sain. Une nouvelle approche thérapeutique consiste à utiliser l'interaction entre les rayons X et un composé préalablement internalisé dans la tumeur. Ce composé est un élément de numéro atomique élevé et peut être « photoactivé » : une fois excité par un rayonnement X, il génère des cascades d’électrons secondaires qui déposent leur énergie dans leur proche environnement. Cela conduit à une augmentation locale de la dose reçue par les cellules tumorales. Un des paramètres les plus limitants pour la réussite de cette nouvelle stratégie thérapeutique est la concentration et la répartition des éléments radio-sensibilisants que l’on peut obtenir au sein de la tumeur par rapport à un tissu normal. Pour surmonter cette limitation, les nanoparticules (NPs) font actuellement l’objet de nombreuses études car elles permettent de vectoriser une grande quantité d’éléments lourds dans des cibles cellulaires. Le but de ce projet est d'améliorer la distribution des composés radio-sensibilisants via l’utilisation de cellules immunitaires, les macrophages. Reconnus pour leurs grandes capacités de phagocytose, les macrophages peuvent très efficacement intérioriser des NPs et sont capables de migrer vers les sites tumoraux à travers la barrière hémato encéphalique (BHE). Nous souhaitons développer un système d'administration des NPs de fer utilisant les macrophages : ceux-ci, chargés de NPs in vitro, seront injectés par voie veineuse et migreront dans la tumeur en passant à travers la BHE tels des « Chevaux de Troie ». La tumeur sera ensuite irradiée avec un rayonnement X ajusté à l’énergie optimale grâce au rayonnement synchrotron. Les nanoparticules, qui seront alors réparties en grande quantité spécifiquement dans la tumeur, produiront des électrons très toxiques pour les cellules voisines. Ceci conduira à la destruction de la tumeur tout en épargnant les tissus sainsA novel approach for the treatment of tumors consists in using the interaction between X-rays and a drug which has been beforehand internalized into the tumor. This cancer therapy is based on the photo-activation of high atomic number elements, leading to a local dose enhancement delivered to the tumor cells by radiations. This dose enhancement is arising from secondary and Auger electrons created after photoelectric interactions. One of the most limiting parameters for the success of this new therapeutic strategy is the amount and distribution of the radiosensitizer within the tumor versus normal tissue. To overcome this limitation, nanoparticles (NPs) are currently under investigation. The limitation factor is then to address sufficient quantities of the NPs to the tumor. The aim of this project is to improve the radiosensitizer distribution using specific features of macrophages. Indeed, macrophages can very efficiently internalize NPs. In addition, they have been shown to home in on malignant tissues after irradiation (up to ~ 50% of the cells observed in brain tumors are monocytes/macrophages). Thus we will use NPs loaded macrophages as vectors to deliver high amounts of NPs to the tumor. The macrophages will be driven to the tumor bed using microbeam irradiations. The local accumulation of iron-loaded macrophages will increase radiation dose within the tumor upon irradiation with low energy radiations. We expect that this biologically mediated method delivery will overcome the problems of specificity and inhomogeneous distribution of the NPs in the tumor, leading to a significant improvement in the therapeutic efficacy of this innovative treatment
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Lakhal, Rihab. "Nouveau procédé d'élaboration de micro et nanoparticules d'oxyde de fer en voie sèche : Caractérisation, étude du procédé et proposition d'un mécanisme rationnel". Phd thesis, Toulouse, INPT, 2016. http://oatao.univ-toulouse.fr/15651/1/Lakhal.pdf.
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Un procédé simple, compact et continu a été utilisé pour élaborer des particules nanométriques d’oxyde de fer. Il est constitué principalement de deux étapes : une première étape de génération du solide en réacteur à lit fluidisé, une deuxième étape de calcination couplée à un filtre à manches métalliques qui permet de récupérer des particules nanométriques d’oxyde de fer. Différentes analyses ont permis de caractériser les particules obtenues à chacune des deux étapes. Le produit obtenu au cours de l’étape de génération du solide est de la ferrihydrite sous forme de particules micrométriques constituées d’agglomérats de particules nanométriques. L’étape de calcination conduit à la formation de particules nanométriques d’hématite. Elles ont une taille médiane inférieure au µm et présentent une distribution de taille resserrée, ce qui est difficilement atteignable par les procédés conventionnels. Les particules sont constituées d’agglomérats de grains élémentaires de quelques dizaines de nanomètres. Leur surface spécifique BET et leur masse volumique réelle sont comparables à celles mesurées sur un produit commercial. L’étude de l’influence des conditions opératoires du procédé a permis de définir les paramètres optimaux à fixer pour obtenir une hématite pure et peu agglomérée. L’étude du mécanisme réactionnel, réalisée en thermobalance, dans un four à moufle et à l’aide d’une veine de séchage a montré que la décomposition de la solution de nitrate de fer nonahydraté en hématite se déroule en trois phases : une première phase accompagnée d’une perte de l’eau libre et de sept molécules d’eau de constitution, une deuxième phase rapide accompagnée d’une perte des molécules de nitrate jusqu’à l’obtention de la ferrihydrite, une troisième phase lente accompagnée d’une perte de nitrate et d’eau restants jusqu’à l’obtention d’hématite amorphe qui est ensuite cristallisée à haute température. Les deux premières phases ont lieu dans le réacteur à lit fluidisé, alors que la troisième se déroule dans le réacteur de calcination. Une étude cinétique de cette dernière phase a été réalisée en thermobalance. Elle a démontré que l’énergie d’activation est faible et que le processus est complexe.
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Charmot, Alexandre. "Nouvelles stratégies d'insertion de particules d'oxyde de fer dans des mésostructures organisées, caractérisation et activité catalytique". Phd thesis, Université de Poitiers, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00169531.
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Ce travail de thèse a pour but la synthèse de solides constitués de nanoparticules d'oxyde de fer de taille contrôlée, dispersées et en interaction forte avec des supports mésoporeux. L'originalité du travail consiste en un choix judicieux de précurseurs de fer : des complexes de type chélate. Via une dégradation thermique contrôlée, ils libèrent la phase active sous forme d'oxyde et la déposent sur les parois internes à forte courbure de la silice SBA-15 avec un degré de dispersion optimal. Ce phénomène de confinement, désigné "effet de panier", conduit après calcination à des particules de Fe2O3, dont la taille est régie par la géométrie des chélates. Dans le cas des composites Fe/Al2O3, le fer est très dispersé (plages d'oxyde mixte (Fe,Al)2O3) et fortement stabilisé grâce à une bonne interaction acide-base avec le support. Ces composites sont d'excellents catalyseurs pour l'oxydation du phénol par H2O2 en milieu aqueux, puisque l'élution de l'espèce active est très limitée (<2%).
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Dupas, Benoît. "Detection des metastases hepatiques et caracterisation de la necrose cellulaire aigue en irm : action des agents de contraste ; nanoparticules d'oxyde de fer, dysprosium et gadolinium". Angers, 1996. http://www.theses.fr/1996ANGE0505.
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Vecco-Garda, Clément. "Vers une chimie de surface de nanoparticules d'oxyde de fer magnétiques plus adaptée pour de meilleures performances en diagnostic et thérapie par hyperthermie magnéto-induite". Thesis, Bordeaux, 2020. http://www.theses.fr/2020BORD0308.
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Ces travaux portent sur le développement de méthodes de modifications chimiques de surface de nanoparticules (NPs) injectables à visées diagnostiques ou thérapeutiques. Des NPs hybrides, constituées d’un cœur inorganique et d’une couronne macromoléculaire de polyéthylène glycol (PEG) présentant des caractéristiques physico-chimiques de surface bien établies (densités de greffage, charge de surface, épaisseur de la couronne) ont été synthétisées comme dans le cadre d’une étude de leurs performances pharmacocinétiques (PK). Les résultats ont notamment montré qu’il était possible de moduler les temps de circulation ainsi que les niveaux d’accumulation tumorale de ces NPs selon leurs propriétés physico-chimiques de surface. L’ajout de biomolécules en surface a été étudié pour observer le rôle d’un ciblage actif sur la pharmacocinétique et sur l’accumulation tumorale. Cette méthode de modification chimique covalente a été appliquée par la suite à des NPs magnétiques d’oxyde de fer de façon à développer de nouveaux agents de contraste négatifs (T2) et positifs (T1) en IRM. La chimie de surface de NPs d’oxyde de fer a été étudiée de sorte à améliorer leur pouvoir thermogène et leur efficacité en hyperthermie magnétique. L’effet direct de la température dissipée sous induction magnétique des NPs a pu être étudié in vivo (thermo-ablation ou thermo-stimulation du micro environnement) tout en s’affranchissant des effets toxiques dus à la présence des NPs. Le développement d’un ferrofluide huileux biocompatible à base de NPs d’oxyde de fer modifiées par chimisorption de phospholipides en leur surface a permis de décupler leur pouvoir thermogène. L’efficacité de ces huiles sous champ magnétique alternatif a été évaluée in vivo dans le cadre de leur applicationThis work focuses on the development of methods for the chemical modification of the surface of injectable nanoparticles (NPs) for diagnostic or therapeutic purposes. Hybrid NPs,consisting of an inorganic core and a macromolecular polyethylene glycol (PEG) corona with well established physico-chemical surface characteristics (grafting densities, surface charge, corona thickness) have been synthesized as part of a study of their pharmacokinetic (PK) performance. The results showed in particular that it was possible to modulate the circulation times as well as the tumor accumulation levels of these NPs according to their surface physico-chemical properties. The addition of surface biomolecules was studied to observe the role of active targeting on pharmacokinetics and tumor accumulation. This method of covalent chemical modification was subsequently applied to magnetic iron oxide nanoparticles in order to develop new negative (T2) and positive (T1) contrast agents in MRI. The surface chemistry of iron oxide NPs was studied to improve their thermogenicityand efficiency in magnetic hyperthermia. The direct effect of the temperature dissipated under magnetic induction of NPs could be studied in vivo (thermo-ablation or thermo-stimulation of the microenvironment) while avoiding the toxic effects due to the presence of NPs. The development of a biocompatible oily ferrofluid based on iron oxide NPs modified by chemisorption of phospholipids on their surface allowed to increase tenfold their thermogenic power. The efficiency of these oils under an alternating magnetic field was evaluated in vivo in the context of their application
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Lewin, Maïté. "Imagerie de l'angiogenèse tumorale". Paris 7, 2001. http://www.theses.fr/2001PA077214.
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Plan, Anouchka. "Nanoparticules en environnement cellulaire : Impact de la nano-architecture sur l'internalisation, la biodégradation et les fonctionnalités thérapeutiques". Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2019. http://www.theses.fr/2019USPCC033.
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Les nanoparticules inorganiques représentent des solutions innovantes dans le domaine médical aussi bien dans le diagnostic que la thérapie.La première partie de cette thèse aborde les interactions entre les nanoparticules magnétiques et les cellules souches. Nous avons cherché à mieux comprendre les paramètres influençant l’internalisation et la biodégradation et mis en évidence un impact de la fonctionnalisation, des protéines présentes dans le milieu de culture et de l’agrégation. L’impact des nanoparticules sur la différenciation des cellules souches a permis de mettre en évidence un processus de remagnétisation de nanoparticules dégradées pour certaines voies de différenciation.Dans la seconde partie, nous nous sommes intéressés à des thérapies anti-cancéreuses par hyperthermie et plus précisément l’impact du confinement intracellulaire. Ainsi nous avons montré que le confinement intracellulaire peut inhiber complètement le chauffage généré par hyperthermie magnétique mais qu’il peut au contraire faciliter la photothermie à des longueurs d’onde biologiquement compatibles. Enfin, la combinaison de la photothermie et d’une molécule anti-cancéreuse a permis d’obtenir une thérapie plus efficace avec moins d’effets secondairesInorganic nanoparticles represent innovative solution to face current limitations in early diagnostic or targeted therapies.First part focuses on the interactions between magnetic nanoparticles and stem cells to understand better the parameters which impact internalization and biodegradation. We evidenced an impact from the nanoparticle’s coating, the presence of proteins and the aggregation. Nanoparticles’ impact on cellular differentiation shown a process of re-magnetization of the iron products of degradation for some differentiation ways.In the second part, we studied anti-cancerous hyperthermal therapies and more precisely the impact of the intracellular confinement. We shown that the cellular environment can completely inhibit the heating delivered by magnetic hyperthermia but at the contrary can also be beneficial for applying photothermia at biocompatible wavelengths. Finally, the combination of photothermia with a drug leaded to an increase of the efficiency of both therapies separated with reduces secondary effects
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Laanaiya, Majdouline. "Amélioration des propriétés du ciment par insertion des nanoparticules nano-Fe2O3". Thesis, Lille 1, 2020. http://www.theses.fr/2020LIL1I007.
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La nanotechnologie ouvre la voie au développement de nouvelles générations de matériaux cimentaires grâce à l’ajout de nanomatériaux (nanofibres, nanotubes et nanoparticules) leur conférant une haute performance et des fonctionnalités nouvelles, permettant ainsi la synthèse de matériaux de construction intelligents et durables. L'hybridation des phases de ciment hydraté par incorporation des nanomatériaux dans une approche ascendante permet la manipulation des caractéristiques structurales du ciment à l'échelle nanométrique affectant ultimement la performance et les propriétés de durabilité à l'échelle macro. En particulier, il a été démontré que l'ajout de nanoparticules Fe2O3 confère aux matériaux cimentaires des propriétés intrinsèques d' « auto-détection » des déformations et des contraintes mécaniques. Dans ce contexte, cette thèse présente une étude à l'échelle atomique du Silicate-Calcium-Hydraté (C-S-H), le principal agent liant du béton, nano-modifié par insertion des nanoparticules Fe2O3. Afin de comprendre le comportement des phases principales du ciment Portland (alite et belite) qui réagissent avec l'eau pour former le C-S-H, on s’est basé sur des méthodes du primer principe (ab intio) pour déterminer les propriétés structurales, mécaniques et électroniques ainsi que les sites réactifs de l'alite et la belite. Ensuite, la structure du C-S-H a fait l’objet d’une analyse approfondie à l'échelle atomique en utilisant les techniques de la dynamique moléculaire avant de procéder à l’insertion des nanoparticules Fe2O3. Différents modes d'insertion de nanoparticules ont été considérés afin d'élucider l’impact de la distribution des nanoparticules sur la réponse mécanique du composite hybride Fe2O3 / C-S-H. La structure avec des nanoparticules «bien dispersées» présente une performance mécanique exceptionnelle dans les régimes élastique et plastique. En effet, les propriétés mécaniques ont été améliorées avec une augmentation de plus de 24% par rapport au C-S-H pur. En outre, l '«effet de groupe» des nanoparticules insérées donne lieu à une ductilité remarquable et une grande résistance à la propagation des fissures en réponse aux efforts de traction. Le phénomène de rétrécissement et du durcissement structurel ont été observés en réponse aux chargements, indiquant un mode de rupture ductile du C-S-H renforcé par les nano- Fe2O3. Enfin, ce travail révèle l’immense potentiel des nanoparticules Fe2O3 à développer des matériaux cimentaires à haute performance avec des propriétés mécaniques supérieures et des capacités de détection autonome des déformations/fissurationsNano-engineering of cement through adding nanosized particles such as nanofibers, nanotubes and nanoparticles offers a great potential for developing new generations of cement based materials with ultra-high performance, superior strength and novel functionalities for smart and durable structural materials. The hybridization of hydrated cement phases by incorporating nano-structured materials in a bottom-up approach allows the manipulation of structural features of cement at the nano-scale that ultimately affect the performance and durability properties at the macro-scale. In particular, the addition of Fe2O3 nanoparticles have been shown to provide cement based materials with intrinsic self-sensing properties. The thesis presents an atomic scale study of nano-modified Calcium-Silicate-Hydrate (C-S-H), the primary binding material in cement based materials, by embedding Fe2O3 nanoparticles. In order to get more insights into the Portland cement main phases (alite and belite) that react with water to form C-S-H, ab initio calculations were performed to investigate the structural, mechanical and electronic properties along with the reactive sites of alite and belite. After examining the C-S-H structure at the atomic scale using molecular dynamics methods, Fe2O3 nanoparticles were inserted and the resulting hybrid material was studied. Different insertion modes of nanoparticles inside the C-S-H matrix were considered in order to elucidate how nanoparticles distribution affects the mechanical response of the hybrid composite Fe2O3/C-S-H. The structure with “well-dispersed” nanoparticles exhibits enhanced mechanical performance in both elastic and plastic regimes. Mechanical properties were enhanced with at least 24% increase compared to pure C-S-H. In addition, the “group effect” of inserted nanoparticles gives rise to a remarkable ductility and great resistance to the crack propagation in response to tensile loading. The necking phenomenon and structural hardening were both observed in response to tensile loading, indicating a ductile failure mode of Fe2O3-reinforced C-S-H. Ultimately, this work reveals the striking potential of Fe2O3 nanoparticles for developing high performance cement based materials with superior mechanical properties and self-sensing abilities
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Ait, Kerroum Mohamed Alae. "Synthèse et fonctionnalisation de nano-ferrites pour le traitement par hyperthermie". Thesis, Strasbourg, 2019. http://www.theses.fr/2019STRAE016/document.
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Les nanoparticules (NPs) d’oxyde de fer susceptibles de présenter un comportement superparamagnétique ont connu ces dernières années un intérêt considérable en vue de leur application en nanomédecine. Leurs propriétés magnétiques et biocompatibilités permettent notamment leur utilisation à des fins de diagnostic (IRM, imagerie optique et nucléaire…) et aussi de thérapie (hyperthermie, nano vectorisation…). L’objectif de cette thèse a été d’étudier l’influence des paramètres de synthèse sur les propriétés finales des NPs d’oxyde de fer magnétique dopé au zinc. Cette étude avait plus particulièrement pour but l’optimisation des méthodes de synthèse qui sont la coprécipitation et la décomposition thermique. A ce sujet, la caractérisation des NPs par diverses techniques a permis notamment d’étudier les liens entre la taille, la forme, la composition chimique d’une part, et les propriétés magnétiques des NPs d’autre part. Dans un deuxième temps, la fonctionnalisation des NPs qui est une étape indispensable pour assurer leurs biocompatibilités a été réalisée, elle était suivie par des mesures d’hyperthermie magnétiqueThe superparamagnetic iron oxide nanoparticles (NPs) are a class of nanomaterials with a high interest in the nanomedicine field. Their magnetic properties and biocompatibility recommend them as potential candidates for diagnostics purposes (MRI, optical or nuclear Imaging ...) and therapy (hyperthermia, nanovectorization...). The aim of this thesis was to study the influence of the synthesis parameters on the final properties of magnetic zinc doped iron oxide nanoparticles. Two synthesis methods were considered, the co-precipitation and the thermal decomposition. The characterization of the obtained nanoparticles by complementary techniques allowed us to propose a consistent relationship between the size, shape and chemical composition on the one hand, and the magnetic properties of the nanoparticles on the other hand. The functionalization of NPs, that is a crucial step for ensuring their biocompatibility and use in magnetic hyperthermia, was also realised and the hyperthermia properties were measured on some typical nanoparticles
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Richardson, Yohan. "Nouvelles stratégies catalytiques pour la gazéification de la biomasse : génération in-situ de nanoparticules à base de nickel ou de fer au cours de l'étape de pyrolyse". Thesis, Montpellier 2, 2010. http://www.theses.fr/2010MON20098.
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L'objectif de ce travail est d'étudier une stratégie catalytique originale, consistant à insérer par imprégnation, au sein de la matrice lignocellulosique du bois, un sel métallique de Ni ou Fe, dont les phases catalytiquement actives pour la conversion des goudrons sont générées in-situ au cours de l'étape de pyrolyse. La caractérisation des échantillons de bois imprégné révèle que l'insertion des cations métalliques fait intervenir des mécanismes d'adsorption électrostatique, d'échange ionique et de complexation au sein des hémicelluloses, de la lignine et des microfibrilles de cellulose, assurant un état élevé de dispersion du métal dans la matrice lignocellulosique. L'étude de l'évolution des espèces de Ni au cours de la pyrolyse du bois met en évidence la formation de nanoparticules (NPs) de Ni0 quasi-monocristallines dans la gamme de température 400-500°C, les atomes de carbone jouant le rôle d'agent réducteur. Dans la même gamme de température, les espèces de Fe sont transformées en NPs de FeOx amorphes. Les tests de pyrolyse à 700°C révèlent que le nickel est plus efficace pour augmenter la production de H2 et réduire la formation d'hydrocarbures aromatiques, tandis que le fer est plus performant pour réduire la production totale de goudrons. D'un point de vue mécanistique, la présence des espèces métalliques, très dispersées dans la matrice lignocellulosique, impacte considérablement les mécanismes primaires de pyrolyse. De plus, les réactions secondaires de pyrolyse sont fortement modifiées par la génération in-situ des NPs de Ni0 et de FeOx, considérées comme les phases actives pour les réactions de conversion des goudrons et la réaction du gaz à l'eauThis exploratory research work aimed at studying an original catalytic strategy for biomass gasification which consists in inserting into the lignocellulosic matrix of wood, by impregnation, a salt of Ni or Fe whose catalytically active phases for tar conversion reactions are generated in-situ during the pyrolysis stage. The characterization of the metal impregnated wood samples reveals that electrostatic adsorption, ion-exchange and metal complexation within hemicelluloses, lignin and cellulose microfibrills are involved in the mechanisms of metal cations insertion, resulting in a very high metal dispersion into the lignocellulosic matrix. The study of the nickel species evolution during wood pyrolysis demonstrates the formation of quasi-monocristalline Ni0 nanoparticles (NPs) in the temperature range 400-500°C, the carbon atoms acting as the reducing agent. In the same temperature range, the Fe species are transformed into amorphous FeOx NPs. The pyrolysis tests performed at 700°C reveal that the nickel catalyst is more efficient for enhancing H2 production and reducing the formation of aromatic hydrocarbons, whereas the iron catalyst exhibits better performances for reducing total tar production. From a mechanistic standpoint, it is suggested that the presence of highly dispersed metal species into the lignocellulosic matrix strongly impacts the mechanisms of primary pyrolysis. Moreover, the secondary pyrolysis reactions are strongly modified by the in-situ generation of Ni0 and FeOx NPs considered as the active phases for tar conversion and water gas shift reactions. Potential interests of the new nanocomposite materials Ni0/C and FeOx/C as obtained are discussed
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Liu, Xiao Jie. "Synthesis of magnetic nanoparticles and carbon based nanohybrid materials for biomedical and energy application". Thesis, Strasbourg, 2014. http://www.theses.fr/2014STRAF055/document.
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Les travaux de cette thèse ont été consacrés à la synthèse de nanoparticules magnétiques d'oxyde de fer et d'oxyde de cobalt et de nanoparticules coeur-coquille constituées d'un coeur d'oxyde de fer recouvert d'oxyde de cobalt et à l'élaboration de nanomatériaux - composites nanostructures carbonées/nanoparticules d'oxyde métallique - pour des applications dans le domaine biomédical et celui de l'énergie. Pour la synthèse des NPs, la forme et la taille des NPs sont fortement dépendantes des conditions de réaction (nature des ligands, des solvants, température de réaction ... ) , ce qui affecte leurs propriétés magnétiques. De plus, des simulations ont montré que les chaînes de stéarate peuvent désorber plus facilement les atomes de fer que les atomes de cobalt et se libérer pour former des germes, ce qui pourrait expliquer le comportement distinctif entre les deux complexes. Ces nanoparticules magnétiques ont été synthétisées à l'intérieur de nanotubes de carbone en deux étapes aboutissant à des taux de remplissage très importants. Après fonctionnalisation, ces nanocomposites ont été introduits dans de cellules tumorales et ont été magnétiquement manipulées. Ils se sont révélés être très efficaces en tant qu'agents de contraste en IRM mais également dans le domaine de l'hyperthermie (activation sous éclairage dans le domaine de !'Infrarouge proche). Enfin, de nouveaux composites à partir de nanoparticules de Nb20 5 et de graphène (ou NTCs) ont été synthétisés et des résultat~prometteurs ont été obtenus dans des tests de batterie lithium-ion : leur utilisation en tant qu'anode a permis d'obtenir des capacités réversibles de 260 mAh/gThis thesis was focused on the synthesis of magnetic nanoparticles of iron oxide and cobalt oxide and core-shell nanoparticles, consisting of a cobalt oxide coated iron oxide and on the development of composite nanomaterials - nanostructures carbon /metal oxide nanoparticles - for applications in the biomedical field and the energy. For the synthesis of NPs, the shape and size of NPs are dependent of the reaction conditions, which further affect their magnetic properties. Meanwhile, simulation showed that stearate chains can desorb more easily from iron atoms and release to form seeds than from cobalt atoms, which might explain distinctive behavior between the bath complexes. Regarding nanostructures carbon/metal oxide nanoparticles hybrid materials, the properties of the filled magnetic CNTs as heat mediator for photothermal ablation and as contrast agent for MRI were then evaluated and promising results have been obtained. Last, new composite materials (Nb205 nanoparticles/graphene or NTCs) were synthesized and promising results were obtaines in lithium battery tests : their use as anode allowed obtaining reversible capacities of 260 mAh/g
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Nguyen, Thi Quyen. "Développement de photoélectrodes hybrides via l'assemblage d'un photosensibilisateur à base de ruthénium et d'un nanocatalyseur métal-oxyde métallique pour la génération d'O2 solaire". Thesis, Toulouse 3, 2021. http://www.theses.fr/2021TOU30046.
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Dans ce travail, différents systèmes catalytiques nanostructurés ont été synthétisés par une approche organométallique pour obtenir des nanoparticules de petite taille et de distribution de taille étroite, et leur activité catalytique dans la réaction d'oxydation de l'eau a été évaluée. Premièrement, des NPs de fer stabilisées par l'acide oléique ont été synthétisées qui présentaient une taille moyenne d'env. 10 nm ± 1,1 nm. Une couche d'oxyde, gamma-Fe_2O_3, d'env. 2,6 nm d'épaisseur a été formée à leur surface pour obtenir des structures cœur-coquille Fe@FeOx d'env. 11,5 ± 2,3 nm de diamètre. Malgré leur hydrophobicité, ces nanoparticules ont montré une bonne activité électrocatalytique en conditions alcalines. La coquille d'oxyde gamma-Fe_2O_3 étant bien adaptée au greffage de groupements phosphoniques, ces NPs Fe@FeOx ont été greffées avec différents acides aminophosphoniques afin de les transférer dans l'eau. Une évaluation préliminaire de leur activité catalytique montre une amélioration lorsque les NPs sont greffées avec l'acide 3-aminopropyl phosphonique, ce qui ouvre des perspectives prometteuses. En outre, un photosensibilisateur, un complexe Ru-phénanthroline avec un groupe phosphonate pendant, a été synthétisé et greffé sur les NPs Fe@FeOx pour former une photoanode hybride et catalyser la photoélectrodécomposition de l'eau. Des processus mono et biphasiques ont été étudiés pour greffer le complexe à la surface des nanoparticules. Le processus monophasique s'est avéré plus efficace car il a fourni une densité de greffage plus élevée (respectivement 56 et 9 Ru par NP pour les processus mono et biphasiques). Des mesures photoélectrochimiques ont montré que le nanocatalyseur hybride comprenant la teneur en Ru la plus élevée était env. 9 fois plus actif qu'un simple mélange entre un photosensibilisateur au ruthénium sans fonction de greffage et les nanoparticules Fe@FeOx, et env. 40 fois plus actif que les NPs Fe@FeOx. L'amélioration des performances pourrait être attribuée à un transfert d'électrons plus efficace entre le photosensibilisateur et le catalyseur Fe@FeOx grâce à la liaison covalente entre ces deux composants. Le greffage covalent s'est avéré améliorer non seulement l'activité photocatalytique mais également la stabilité du système. Enfin, des NPs NiFe amorphes (diamètre env. 4 nm) avec deux compositions différentes (Ni_0,5Fe_0,5 NPs et Ni_0,68Fe_0,32 NPs) ont été synthétisées, oxydées à l'air et fonctionnalisées avec de l'acide 3-aminopropyl phosphonique. L'activité électrocatalytique de ces NP hydrosolubles a été étudiée en milieu alcalin, en comparaison avec des NPs NiOx, FeOx et Ni_0.1Fe_0.9Ox. Les NPs hydrosolubles contenant 32% de Fe (Ni_0,68Fe_0,32Ox) ont montré l'activité la plus élevée et une bonne durabilité en solution alcaline. Ces caractéristiques rendent ces NP amorphes potentiellement applicables dans les cellules photoélectrochimiques pour la photodécomposition de l'eauIn this work, different nanostructured catalytic systems have been synthesized by an organometallic approach to produce nanoparticles (NPs) of small size and narrow size distribution, and their catalytic activity in the water oxidation reaction has been evaluated. First Fe NPs stabilized by oleic acid were synthesized that displayed an average size of ca. 10 nm ± 1.1 nm. A gamma-Fe_2O_3 oxide layer ca. 2.6 nm thick has been formed at their surface to obtain Fe@FeOx core-shell structure of ca. 11.5 ± 2.3 nm in diameter. Despite their hydrophobicity, these nanoparticles showed good electrocatalytic activity in alkaline conditions. As the gamma-Fe_2O_3 oxide shell is well adapted to the grafting of phosphonic groups, these Fe@FeOx NPs were grafted with different aminophosphonic acids in order to transfer them into water. Preliminary assessment of their catalytic activity showed improved activity for the NPs functionalized by 3-aminopropylphosphonic acid which opens promising prospects. Subsequently, a Ru-phenanthroline light-harvester with a pendant phosphonate group was synthesized and grafted onto the Fe@FeOx core/shell NPs to afford a novel hybrid photoanode for solar-driven water splitting. Mono- and biphasic processes were investigated to graft the Ru-complex at the surface of the NPs. The monophasic process was found to be more efficient as it provided a higher grafting density at the surface of the NPs (respectively 56 and 9 Ru per nanoparticles for the mono and biphasic processes). Photoelectrochemical measurements showed that the hybrid nanocatalyst comprising the highest Ru content was ca. 9-fold more catalytically active than a simple mixture between a ruthenium polypyridyl photosensitizer bearing no grafting group and the Fe@FeOx nanoparticles, and 40-fold more active than the pristine Fe@FeOx NPs. The performance enhancement could be attributed to a more efficient electron transfer between the ruthenium polypyridyl photosensitizer and the Fe@FeOx water oxidation catalyst thanks to the covalent bonding between these two components. The covalent grafting was found to improve not only the photocatalytic activity but also the stability of the system. Finally, amorphous NiFe NPs (diameter ca. 4 nm) with two different ratios between Ni and Fe (Ni_0.5Fe_0.5 NPs and Ni_0.68Fe_0.32 NPs) were synthesized, oxidized in air and grafted with 3-aminopropylphosphonic acid in order to obtain hydrophilic systems. The electrocatalytic activity of these water-soluble NPs was studied in alkaline solution, in comparison with that of crude NiOx NPs, FeOx NPs, and Ni_0.1Fe_0.9Ox NPs. The water soluble NPs containing 32 % of Fe (Ni_0.68Fe_0.32Ox) showed the highest activity and a good durability in alkaline solution. These characteristics make these amorphous NPs potentially applicable in photoelectrochemical cells for water splitting
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Mazuel, François. "Agrégats multicellulaires magnétiques : mécanique des tissus et biodégradation des nanomatériaux". Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2016. http://www.theses.fr/2016USPCC309/document.
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Les nanoparticules d’oxyde de fer ont récemment été envisagées comme outils pour l’ingénierie tissulaire. Elles sont internalisées par les cellules qui deviennent alors magnétiques. Des forces magnétiques peuvent ainsi être appliquées à distance sur ces cellules pour contrôler leur organisation spatiale et temporelle, et former un tissu. Ces applications posent la question du devenir des nanoparticules, qui conditionne in fine leur utilisation clinique. Ce travail s’inscrit dans ce cadre et comporte deux axes.La première partie traite de l’étude des propriétés mécaniques et rhéologiques de tissus biologiques modèles, les agrégats multicellulaires. Une combinaison de méthodes magnétiques est proposée pour fabriquer et stimuler des tissus magnétiques de taille et de forme contrôlées. Ces agrégats magnétiques sont soumis à distance à des contraintes magnétiques d’écrasement. L’étude de leur déformation permet d’explorer des caractéristiques statiques et dynamiques rarement étudiées à l’échelle tissulaire (tension de surface, loi puissance, non linéarité). La deuxième partie se concentre sur l'évolution à moyen terme des nanoparticules dans leur environnement tissulaire, au cœur des agrégats. En combinant ce tissu modèle avec des méthodes de quantification magnétique, nous avons pu mettre en évidence une dégradation massive d’origine endosomale, sans pour autant impacter de manière importante l’homéostasie du fer. De plus, le modèle tissulaire mis en place permet d’étudier la biodégradation intracellulaire de n’importe quel type de nanoparticules. Nous l'avons testé avec des nano-architectures plus complexes: nanocubes, nanodimers, ou nanoparticules magnéto-plasmoniquesIron oxide nanoparticles are promising candidates for applications in nanomedecine (contrast agents, vectors). They were also recently considered as a powerful tool for tissue engineering. Cells, magnetized through nanoparticules internalization, can be organized in space and time thanks to remote magnetic forces. For all those applications the nanoparticles fate inside the cells remains a key issue concerning the final clinical use. The first part of this work focuses on the study of the mechanical and rheological properties of biological tissue models, the multicellular aggregates. An original magnetic molding method and two different experimental setups were developed to produce aggregates with controlled shapes and sizes, to measure their surface tension and to evidence their power law and non linear behavior.In the second part, we investigate the medium term fate of iron oxide nanoparticles in stem cells forming a spheroid as a model tissue. We reveal a massive endosomal degradation. The set of methods and spheroid model we propose allow a comprehensive and quantitative follow up of the biodegradation of any nanomaterials. This was illustrated by investigating the degradation of nanomaterials with more complex nano-architectures (nanocubes, nanodimers) and assessing the efficiency of a protection strategy to modulate the biodegradation
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Iconaru, Simona-Liliana. "Nanoparticule de oxiu de fier și hidroxiapatita : reactivitate și influența asupra mediului înconjurător". Thesis, Orléans, 2016. http://www.theses.fr/2016ORLE2031/document.
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Le développement économique et l'industrialisation pendant les dernières années ont créés de nombreuses zones de déchets dangereux qui contribuent à une contamination généralisée des eaux souterraines à travers le monde. Les chercheurs ont tourné leur attention à trouver de méthodes d'efficace et moins coûteux pour l’assainissement, prenant en compte que les principaux polluants (les métaux lourds) ne sont pas biodégradables et qu’ils ont tendance plutôt à s'accumuler dans les organismes vivants, en déterminant des troubles des différentes fonctions vitales et des graves maladies. En raison de ces inconvénients il est envisagé le développement des technologies permettant la restauration de l'environnement d’une manière efficace à la fois écologique et biologique ainsi qu’en termes de coûts impliqués. Dans le cadre de cette thèse, nous avons proposé d'obtenir des matériaux avec une grande efficacité pour la décontamination des eaux continentales et océaniques. La structure du travail présent comprend quatre chapitres et présente des propriétés générales et spécifiques de matériaux nanométriques. Le premier chapitre présente des concepts généraux des matériaux céramiques et oxyhydriques utilisés pour remédier l'environnement. Le deuxième chapitre présente des méthodes générales pour la préparation des matériaux céramique et oxyhydriques ainsi que des méthodes adaptées au laboratoire pour obtenir ces matériaux à l'échelle nanométrique afin d'améliorer les propriétés d'adsorption des différents polluants. Dans le cadre de ce chapitre sont présentées aussi les techniques pour la caractérisation des matériaux à l'échelle nanométrique qui fait l’objectif de notre étude. Les deux chapitres suivants sont consacrés à la présentation des résultats expérimentaux originaux obtenus suite à la caractérisation physico-chimique, cinétique et biologiques des matériaux céramiques et oxyhydriques utilisés dans l'assainissement des eaux contaminéesHe economic development and industrialization from recent years have created many areas of hazardous waste that contributed to the contamination of groundwater worldwide. The researchers turned their attention to finding cost-effective methods for decontamination, taking into account that the main pollutants (heavy metals) are not biodegradable and they tend to accumulate in living organisms, determining disorders of different vital functions and serious illness. Because of these drawbacks the development of technologies for environmental restoration effectively both ecologically and biologically are of a great interest. As part of this thesis, we proposed to obtain materials with high efficiency for the decontamination of continental and oceanic waters. The structure of this work consists of four chapters and provides general and specific properties of nanoscale materials. The first chapter presents the general concepts of ceramic materials and iron oxide based materials used in environmental applications. The second chapter provides general methods for the preparation of ceramic materials and iron oxides and the adapted laboratory methods used for obtaining these materials at the nanoscale in order to improve their adsorption properties of different pollutants. This chapter also presents the techniques used for the characterization of the obtained materials. The next two chapters are devoted to the presentation of original experimental results obtained from the physico-chemical characterization, kinetics and biological investigations of the ceramics and iron oxide based materials used in the remediation of contaminated waters
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Bordeianu, Catalina. "Engineering dendritic architectures to face nanomedicine issues : biodistribution, toxicity, pharmacokinetics or active targeting". Thesis, Strasbourg, 2016. http://www.theses.fr/2016STRAE014.
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Le cancer est une cause majeure de décès dans le monde, 7,6 millions de décès en 2008. Bien que de nombreux progrès ont été réalisés dans le traitement du cancer, de nouvelles approches sont nécessaires afin de minimiser les effets secondaires délétères et d'augmenter le taux de survie. Par conséquent, l'avenir de la nanomédecine réside dans le développement de nano-plateformes multifonctionnelles. Il ne fait aucun doute que les hybrides organique / inorganique à base de dendrons représentent des outils très avancés, capables de cibler spécifiquement et d'être suivis par imagerie en même temps. Dans ce contexte, les objectifs de cette thèse sont non seulement la conception de nano-objets magnétiques dendronisés biocompatibles permettant à la fois le diagnostic par imagerie à résonance magnétique (IRM) ainsi que par imagerie optique (IO) mais également la validation in vitro et in vivo des propriétés de ces nano-objets et la démonstration de leur efficacité pour le ciblage spécifique de tumeursCancer is a worldwide leading cause of death, 7.6 million deaths in 2008 with 13% mortality. Although much progress has been made in early cancer diagnosis and treatment, new approaches are needed to minimize the deleterious side effects while increasing survival rate. Therefore, the future of Nanomedicine relies in the development of multifunctional nano-platforms that combine therapeutic components, multimodal imaging and active targeting. Organic/inorganic dendrimer-based hybrids are very advanced tools, especially for targeting a specific cell type or a particular organ and for being followed by imaging techniques at the same time.In this context, the objective of this thesis is not only the design of multifunctional magnetic dendronized nano-objects, but also their in vitro and in vivo validation and assessment of their active targeting effectiveness
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El, Hajj Diab Darine. "Nano-thérapie ciblée des tumeurs endocrines par hyperthermie magnétique intra-lysosomale". Thesis, Toulouse 3, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU30038/document.
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Les tumeurs endocrines sont habituellement diagnostiquées grâce à l'emploi d'une technique d'imagerie utilisant un peptide radio-marqué (somatostatine ou Osteoscan) dont le récepteur est présent dans 80% des tumeurs. Le récepteur à sept domaines transmembranaires RCCK2 est également sur-exprimé avec une forte incidence dans les tumeurs endocrines. De plus, notre équipe a montré que la gastrine et la CCK, les deux ligands agonistes naturels du RCCK2, induit une internalisation massive du RCCK2 ; le récepteur est ensuite orienté majoritairement avec ses ligands vers les lysosomes pour y être dégradé. Notre équipe a alors formulé l'hypothèse que la surexpression de RCCK2 dans les tumeurs endocrines comparativement aux tissus sains et sa capacité d'internalisation massive pouvaient être avantageusement utilisées pour développer une nouvelle approche diagnostique et thérapeutique. Mon projet de thèse présentaient plusieurs objectifs : 1°) optimiser une nanoplateforme magnétique permettant le ciblage efficace de cellules tumorales surexprimant le RCCK2 ; 2°) valider la stratégie de nanothérapie ciblée par hyperthermie magnétique afin d'éradiquer spécifiquement des cellules tumorales surexprimant le RCCK2, puis étudier les mécanismes cellulaires impliqués dans la signalisation de mort ; 3°) élaborer des stratégies permettant d'augmenter l'efficacité thérapeutique anti-tumorale. Dans un premier temps, j'ai développé une nano-plateforme constituée d'une nanoparticule magnétique (NPM) d'oxyde de fer de type SPION (superparamagnetic iron oxide nanoparticles). J'ai élaboré différents lots de NPM présentant différentes densités en ligand à leur surface et analysé leur capacité de liaison, d'internalisation et d'accumulation dans les lysosomes. Les nanoparticules vectorisées s'accumulent dans les cellules de façon dépendante du récepteur (2.2pg de fer/cellule). J'ai ensuite cherché à valider la stratégie de nanothérapie ciblée par hyperthermie magnétique. Pour cela, j'ai appliqué un champ magnétique alternatif à haute fréquence (275 kHz, 40 mT) sur des cellules ayant ou non internalisé des NPM. L'application du champ magnétique, induit la mort de 30% des cellules tumorales ayant internalisé des NPM, sans élévation détectable de température du milieu extracellulaire, suggérant que l'hyperthermie magnétique serait probablement induite très localement à l'échelle du lysosome. Nous avons appelé ce phénomène : hyperthermie magnétique intra-lysosomale. Ensuite, j'ai cherché à préciser les mécanismes cellulaires pouvant être impliqué dans l'induction de la mort des cellules. Mes résultats montrent que l'application du champ magnétique sur des cellules ayant accumulé des NPM dans leur lysosome induit une production de radicaux libres oxygénés (ROS) responsables de la perméabilisation de la membrane lysosomale et conduisant à la fuite des cystéines protéases lysosomales dans le cytosol, impliqués ainsi dans le mécanisme de mort par hyperthermie magnétique intra-lysosomale. Enfin, dans le but d'augmenter l'efficacité thérapeutique, j'ai combiné ce traitement d'hyperthermie magnétique intra-lysosomale à un traitement chimiothérapeutique, la doxorubicine. Les résultats montrent un effet additif des traitements hyperthermique et chimiothérapeutique. Une telle stratégie de combinaison d'approches thérapeutiques présente l'avantage d'utiliser des doses faibles d'agent chimiothérapeutique, afin de limiter les effets secondaires vis-à-vis des cellules sainesEndocrine tumors are usually diagnosed through the use of an imaging technique using a radiolabeled peptide (somatostatin or Osteoscan) whose receptor is present in 80% of tumors. The CCK2R which belongs to the seven transmembrane domains receptor family is also overexpressed with a high incidence in endocrine tumors. In addition, our team has shown that gastrin and cholecystokinin (CCK), both natural agonists of the CCK2R, induce a massive CCK2R internalization; then the receptor is directed with the ligand to lysosomes to be degraded. Our team hypothesized that CCK2R overexpression in endocrine tumors compared to healthy tissue and its ability to internalize could advantageously be used to develop a new diagnostic and therapeutic approach. My thesis project had several objectives: 1) To optimize a magnetic nano-platform for an effective targeting of tumor cells overexpressing the CCK2R; 2) To validate the targeted nanotherapy strategy by magnetic hyperthermia to specifically eradicate tumor cells overexpressing the CCK2R, and study the mechanisms involved in cell death; 3) To develop strategies in order to increase the anti-tumor therapeutic efficiency. Firstly, I have developed a nano-platform composed of a SPION (superparamagnetic iron oxide nanoparticles) type magnetic nanoparticle (MNP). I developed different batches of MNP with different ligand densities at their surface and analyzed their binding capacity, internalization and lysosomal accumulation. Targeted nanoparticles uptake is receptor dependent, reaching a rate of 2.2 pg iron/cell, after 24 hours of incubation. Thus, I validated the strategy of targeted nanotherapy by magnetic hyperthermia. For this, I applied a high frequency alternating magnetic field (275 kHz, 40 mT) on cells with or without internalized MNPs. The application of the magnetic field induces the death of 30% of tumoral cells having internalized MNPs, without any perceptible temperature rise in the incubation medium, suggesting that the magnetic hyperthermia would probably be induces very locally at the scale of the nanoparticules or the lysosome. We called this phenomenon intra-lysosomal magnetic hyperthermia. Then, I studied the cellular mechanisms involved in the induction of cell death by intra-lysosomal magnetic hyperthermia. My results showed that the application of a magnetic field increased the production of reactive oxygen species (ROS), leading to lysosomal membrane permeabilization and to the leakage of lysosomal enzymes in the cytosol of cells having internalized MNPs, indicating that ROS production and lysosomal cysteine proteases are involved in the mechanisms of cell death. Finally, in order to increase the therapeutic efficacy, I combined this intra-lysosomal magnetic hyperthermia treatment to a chemotherapeutic treatment, the doxorubicin. The results showed an additive effect of hyperthermia and chemotherapy treatments. This combining therapeutic strategy presents the advantage of using low doses of chemotherapeutic agent, in order to decrease the side effects towards healthy cells
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Cotin, Geoffrey. "New strategies towards the synthesis of innovative multifunctional magnetic nanoparticles combining MRI imaging and/or magnetic hyperthermia therapy". Thesis, Strasbourg, 2017. http://www.theses.fr/2017STRAE040/document.
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Bien que de nombreux progrès aient été réalisés dans le traitement du cancer, de nouvelles approches sont nécessaires afin de minimiser les effets secondaires délétères et d’augmenter le taux de survie des patients. Aujourd’hui de nombreux espoirs reposent sur l’utilisation de nanoparticules (NPs) d’oxyde de fer fonctionnalisées permettant de combiner, en un seul nano-objet, le diagnostic (agent de contraste en IRM) et la thérapie par hyperthermie magnétique (i.e. « theranostic »). Dans ce contexte, la stratégie développée est la synthèse de NPs à propriétés magnétiques optimisées par le contrôle de leurs taille, forme et composition, leur biofonctionnalisation et la validation de leurs propriétés théranostiques. Une démarche d’ingénierie des NPs a été mise en place allant de la synthèse du précurseur de fer et de l’étude fine de sa décomposition en passant par l’étude in situ de la formation des NPs jusqu'à leur fonctionnalisation et la détermination de leurs propriétés theranostiquesDespite numerous advances in cancer treatment, new approaches are necessary in order to minimize the deleterious side effects and to increase patient’s survivals rate. Nowadays, many hopes rely on functionalized iron oxide nanoparticles (NPs) that combine, in a single nano-objects, diagnosis (MRI contrast agent) and magnetic hyperthermia therapy (i.e. “theranostic”). In this context, the strategy is to develop the synthesis of optimized magnetic properties NPs through the control of their size, shape, composition, biofunctionalization and the validation of their theranostic properties. A process of NPs engineering has been developed starting at the iron precursor synthesis and the fine study of its decomposition passing through the in situ formation of the NPs to their functionalization and the determination of their theranostic properties
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Darcheville, Marie. "Synthesis of iron oxide nanoparticles and development of magnetic coatings by fluid processing". Thesis, université Paris-Saclay, 2021. http://www.theses.fr/2021UPASP005.
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Ce projet porte sur la réalisation de nouveaux matériaux aux propriétés magnétiques parfaitement contrôlées pour des applications électromagnétiques de types antennes RFID, transmission de puissance sans fil, absorbants radars… Le principe repose sur l’élaboration d’une structure organisée en motifs ou domaines magnétiques définie par des caractéristiques géométriques (taille des motifs, épaisseur, distance entre motifs). La réponse magnétique en perméabilité de tels matériaux est liée aux contributions des domaines et des parois formés, donnant naissance à un matériau dit « multi-bandes » au regard des pics distincts et séparés observés sur son spectre de perméabilité. L’élaboration d’un tel matériau est étudiée par dépôt en voie liquide de nanoparticules d’oxyde de fer. La composition du matériau est fixée à Zn₀.₄Fe₂.₆O₄ afin de combiner une aimantation à saturation forte, et une permittivité diélectrique faible pour une bonne pénétration de l’onde électromagnétique dans le dépôt. Les nanoparticules sont synthétisées par décomposition thermique en voie micro-ondes. Deux gammes de tailles de nanoparticules sont visées : des nanoparticules superparamagnétiques (diamètre inférieur à 20 nm) et ferrimagnétiques. Deux techniques de réalisation de dépôts structurés à partir de suspensions stables de nanoparticules sont discutées : l’aérographie suivie d’une gravure laser, et l’impression jet d’encre. De nombreuses caractérisations physico-chimiques, locales ou globales, ont été effectuées. Un traitement thermique est requis pour la densification du matériau, mais ne permet pas d’obtenir une densité suffisante pour l’application envisagée. Une étude approfondie des propriétés magnétiques statiques et dynamiques des particules et des dépôts est réalisée, et corrélée à leurs caractéristiques structurales par le biais de modèles de champ moléculaire. Des pistes sont ouvertes pour l’élaboration d’un matériau magnétique multi-bandesThe aim of the study is to develop novel materials with well-controlled magnetic properties for electromagnetic applications like RFID antennas, wireless power transmission, radar absorption… The principle is based on the development of an organized framework in patterns or magnetic domains, defined by their geometry (pattern size, thickness, spacing). The permeability response of such materials is linked to the contributions of created domains and walls, giving rise to a “multi-band” material with separate and distinct peaks on its permeability spectrum. The development of such material is studied through fluid processing from iron oxide nanoparticles. A Zn₀.₄Fe₂.₆O₄ material composition is selected in order to provide a high saturation magnetization and a low dielectric permittivity to ensure the penetration of the electromagnetic wave in the coating.The nanoparticles are synthesized by microwave-assisted thermal decomposition. Two ranges of sizes are chosen: superparamagnetic particles (diameter below 20 nm) and ferrimagnetic ones. Two processing methods from stable particle dispersions are discussed: airbrushing followed by a laser etching, and inkjet printing. Several physico-chemical characterizations, at local and global scales, have been performed. An annealing is required to densify the material, but does not provide a suitable density for the desired application. An in-depth study of the static and dynamic magnetic properties of nanoparticles and coatings is done, and correlated to their microstructure through modeling from the molecular field theory. Many guidelines are suggested for the development of a multiband magnetic material
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Nguyen, Thi Thanh Thuy. "Poly(oxyde d'éthylène)s fonctionnels à extrémité acide phosphonique et à fonctionnalité réversible pour la stabilisation de nanoparticules magnétiques". Phd thesis, Université du Maine, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00844750.
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Le sujet de cette thèse concerne l'élaboration depolymères hydrophiles biocompatibles et fonctionnelspour la stabilisation et la bio-fonctionnalisation denanoparticules d'oxyde de fer en vue d'une utilisation entant qu'agents de contraste en imagerie par résonancemagnétique et/ou en tant que vecteurs de principesactifs ou de thérapie génique. Pour ce travail de thèse,l'objectif a été de fonctionnaliser des poly(oxyded'éthylène)s (POE) commerciaux, connus pour leurspropriétés d'hydrophilie, de biocompatibilité et defurtivité par un groupement acide phosphonique, pourchélater les nanoparticules d'oxyde de fer, et par ungroupement furane, susceptible de réagir avec desbiomolécules à fonctionnalité maléimide, facilementaccessibles, selon une réaction de Diels-Alderthermoréversible.Des POEs à extrémité acide phosphonique et àfonctionnalité furane ont été synthétisés selon deuxstratégies originales combinant des réactionsd'Atherton-Todd ou de Kabachnik-Fields et lacycloaddition 1,3-dipolaire de Huisgen, réaction dechimie " click " très efficace, orthogonale, spécifique etréalisée dans des conditions douces.Les POEs obtenus ont ensuite été greffés à la surfacede nanoparticules d'oxyde de fer selon la stratégie'grafting onto'. L'efficacité des POEs à stabiliser lesnanoparticules d'oxyde de fer a été mise en évidence.De plus, les tests de cytotoxicité ont montré que cessystèmes sont biocompatibles. De plus, lesnanoparticules d'oxyde de fer, une fois greffées, ontconservé leurs propriétés de relaxivité autorisant leurutilisation en imagerie médicale. Enfin, l'aptitude de cesnanoparticules fonctionnalisées par des groupementsfurane à immobiliser des molécules à fonctionnalitémaléimide a été mise en évidence ainsi que lapossibilité ultérieure à libérer ces molécules sous effetd'un stimulus thermique. Ce comportement réversibleouvre des perspectives tout à fait intéressantes dans ledomaine de la vectorisation de principes actifs.
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Rodrigues, Guimarães Thiago. "Synthesis of magnetic polymer latex particles by reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization in aqueous dispersed media". Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSE1107/document.
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Dans le cadre de ce travail de thèse, la polymérisation de type RAFT a été exploitée pour synthétiser des particules de latex magnétiques décorées de polymères stimulables. Cinq (co)polymères hydrophiles ont tout d'abord été préparés via la (co)polymérisation RAFT en solution d'acide acrylique (AA) et de méthacrylate de 2-diméthylaminoéthyle (MADAME). Les agents macromoléculaires obtenus (macroRAFT) : des homopolymères de PAA ou PMADAME ainsi que des copolymères P(AA-co-MADAME), présentent une sensibilité au pH et à la température. Ces macroRAFT hydrophiles ont ensuite été utilisés dans des réactions d’extension de chaîne avec du styrène conduisant à la formation de copolymères à blocs amphiphiles bien définis. Puis, des dispersions aqueuses d’agrégats (clusters) de nanoparticules d’oxyde de fer (OF) ont ensuite été préparées via un procédé de mini-émulsification/évaporation de solvant, en utilisant les copolymères à blocs comme stabilisants. Après optimisation des conditions expérimentales (sonication, concentration de macroRAFT, pH), des agrégats de taille contrôlée (45 à 300 nm) ont pu être obtenus. Ces clusters ont ensuite été utilisés comme semence lors de la polymérisation en émulsion du styrène, conduite en présence d’un agent de réticulation. Les clusters d'OF ont été individuellement encapsulés par une couche de polymère, formant des particules magnétiques stabilisées par le segment hydrophile des copolymères à blocs. Enfin, les particules magnétiques décorées de copolymères de P(AA-co-MADAME) ont été utilisées avec succès pour la capture et le relargage de bactéries grâce à la modulation de leurs propriétés de surface en fonction du pHIn this work reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization was exploited to synthesize magnetic latex particles decorated with stimuli-responsive polymer brushes. First, five hydrophilic (co)polymers with various compositions were successfully prepared by RAFT solution (co)polymerization of acrylic acid (AA) and 2-dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA) for different AA to DMAEMA molar ratios. The obtained macromolecular RAFT agents (macroRAFTs), PAA or PDMAEMA homopolymers and P(AA-co-DMAEMA) copolymers, displayed interesting pH- and thermo-responsive properties. These hydrophilic macroRAFTs were then chain extended with styrene leading to the formation of well-defined amphiphilic block copolymers. An aqueous dispersion of iron oxide clusters was next prepared using a strategy based on emulsification/solvent evaporation in which the block copolymers were used as stabilizers. By varying the experimental conditions (sonication power, macroRAFT concentration and pH of the medium), the cluster size could be controlled from 45 up to 300 nm. These clusters were then used as seeds in styrene emulsion polymerization in the presence of a crosslinker. The iron oxide clusters were individually encapsulated into a polymer shell generating latex particles, stabilized by the hydrophilic segment of the block copolymers, and displaying interesting magnetic properties. At last, these magnetic beads were evaluated as carriers in the magnetic separation of bacteria. The magnetic latex particles decorated with P(AA-co-DMAEMA) copolymers were successfully employed for the capture and trigger release of bacteria, allowing their concentration in a biological sample
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Bhattacharyya, Koyel. "The functionalization of white phosphorus towards metal phosphide nanoparticles and organophosphines". Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30008/document.
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Ce manuscrit présente une synthèse originale de nanoparticules de nickel(0). L'utilisation d'un précurseur de dioléylamide de nickel(II) conduit à un procédé versatile, robuste, et sans eau pour la production de particules ajustables en taille entre 4 et 11 nm de diamètre. Cette méthode a été étendue pour former de petites nanoparticules de fer(0) et de cobalt(0). Ces particules ont été examinées en ce qui concerne l'activité catalytique, y compris l'hydrosilylation d'un alcène terminal, l'hydrogénation sélective du phénylacétylène en styrène, et la réduction sous-stoechiométrique de l'azote en tris(triméthylsilyl)amine. Le phosphore blanc (P4) a été réagi stoechiométriquement avec les nanoparticules métalliques pour former les nanoparticules de phosphure métallique correspondantes. Le phosphore blanc a été alternativement fonctionnalisé en utilisant un superhydrure (LiBEt3H) pour former une espèce phosphanide stabilisée au borane, LiPH2(BEt3)2. Cette espèce a été utilisée pour synthétiser diverses phosphines, y compris la phosphine, la tris(triméthylsilyl)phosphine, et les triaroylphosphines. Les adduits labiles de triéthylborane ont été remplacés par BH3, ce qui a donné lieu à la formation de LiPH2(BH3)2, qui peut avoir des applications dans la formation de polymères P-BThis manuscript presents an original synthesis of nickel(0) nanoparticles. The use of a nickel(II) dioleylamide precursor results in a versatile, robust, water-free method for the production of size-tunable particles between 4 - 11 nm in diameter. This method was extended to form small iron(0) and cobalt(0) nanoparticles. These particles were examined for catalytic activity, including the hydrosilylation of a terminal alkene, the selective hydrogenation of phenylacetylene to styrene, and the substoichiometric reduction of nitrogen to tris(trimethylsilyl)amine. White phosphorus (P4) was stoichiometrically reacted with the metal(0) nanoparticles to form the corresponding metal phosphide nanoparticles. White phosphorus was alternatively functionalized using superhydride (LiBEt3H) to form a borane-stabilized phosphanide species, LiPH2(BEt3)2. This species was used to synthesize various phosphines, including phosphine, tris(trimethylsilyl)phosphine, and triaroylphosphines. The labile triethylborane adducts were replaced by BH3, resulting in the formation of LiPH2(BH3)2, which may have applications in the formation of P-B polymers
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Dubreil, Chloé. "Nanoparticules tolérogènes pour l’administration d’un auto-antigène des cellules bêta dans le diabète auto-immun Tolerogenic iron oxide nanoparticles in type 1 diabetes: biodistribution and pharmacokinetics studies in nonobese diabetic mice Tolerogenic nanoparticles boost regulatory B cells to reverse autoimmune diabetes". Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2018. http://www.theses.fr/2018USPCB141.
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Les maladies auto-immunes chroniques sont la conséquence de la reconnaissance par le système immunitaire d'auto-antigènes comme élément étranger, entraînant une destruction des tissus et organes cibles. Le diabète de type 1 (DT1), la maladie auto-immunes chronique la plus courante, est caractérisé par un insuffisance en insuline due à la destruction sélective des cellules bêta productrices d'insuline. Lors de l'apparition des signes cliniques, plus de 70% de la masse des cellules bêta peut être détruite. Par conséquent, le diagnostic précoce est un objectif majeur afin de limiter l'agression auto-immune, et de créer une fenêtre thérapeutique pour améliorer la survie ou la régénération des cellules bêta. Les approches spécifiques d'antigène (Ag) sont attrayantes du fait de la spécificité de leur mécanisme limité à l'organe cible. Cependant, bien que la prévention du développement du diabète via l'utilisation d'autoantigènes chez la souris non obèse diabétique (NOD) ait été étudiée, les essais cliniques chez l'homme ont produit des résultats décevants. Par conséquent, des approches combinant deux stratégies thérapeutiques pourraient être envisagées. Une stratégie potentielle consiste à co-administrer des auto-antigènes à un traitement antiinflammatoire afin que les deux traitements soient présentés au même moment dans l'environnement des cellules immunitaires auto-réactives. La première partie de ce travail consiste à caractériser physico-chimiquement le vecteur transportant les deux traitements afin d'optimiser la charge médicamenteuse tout en maintenant la biocompatibilité et la stabilité du véhicule de délivrance. Ainsi, des nanoparticules (NPs) d'oxydes de fer superparamagnétiques (USPIO) ont été fonctionnalisées en surface avec des polymères de phosphonate polyéthylène glycol (USPIO-PEG). Les fonctions acide carboxylique ont été utilisées pour lier par covalence un autoantigène DT1. Une molécule antiinflammatoire est piégée par interactions hydrophobes dans les chaines de polymères. Après avoir mis en évidence l'internalisation cellulaire et la non toxicité sur des cellules dendritiques dérivées de la moelle osseuse murine (BMDCs), nous avons entrepris des études de biodistribution et de pharmacocinétique en utilisant le modèle NOD qui partage de nombreuses caractéristiques avec la pathologie humaine. Différentes techniques ont été utilisées à savoir l'IRM, l'histologie et de la magnétométrie sur organe isolé. Les NPs s'accumulent préférentiellement dans le pancréas des souris NOD via un effet de perméabilité et de rétention accrue (EPR effect). Cette bioaccumulation pourrait être exploitée pour la délivrance ciblée du traitement. La deuxième partie du travail consiste à évaluer l'effet thérapeutique de telles nanoparticules tolérogènes sur des souris diabétiques NOD. Des souris diabétiques ont été injectées par voie intraveineuse. Les souris contrôles traitées avec des nanoparticules « nues » ont atteint un niveau de glucose sanguin de 600 mg/dL, considéré comme point limite de l'expérience, en 4-6 jours. Les nanoparticules portant soit la molécule tolérogène soit l'autoantigène ont retardé la progression du diabète jusqu'à 40 jours. Les NP complètes quant à elles, ont montré des effets synergiques. En effet, 50% des souris traitées étaient encore en vie 65 jours après l'apparition de la maladie, et deux souris montrèrent une normoglycémie stable plus de 300 jours après l'apparition de la pathologie. Les nanoparticules tolérogènes induisent une splénomégalie principalement due à la prolifération des lymphocytes B. Les cellules B stimulées par des nanoparticules sécrètent des cytokines anti-inflammatoires, à savoir IL-10 et TGF-bêta. Des cellules B similaires sont également produites in vitro lors de l'incubation avec des nanoparticules. Notre stratégie au potentiel thérapeutique prometteur pourrait être appliquée, en utilisant des antigènes appropriés, à un plus large éventail de maladies auto-immunesChronic autoimmune diseases are the consequence of self-antigens recognition as foreign by the adaptive immune system, resulting in inflammation and potential destruction of targeted tissues and organs. Type 1 diabetes (T1D) is one of the most common chronic autoimmune diseases. It is characterized by insulin deficiency due to selective destruction of insulin-producing beta-cells. At clinical onset, more than 70% of beta-cell mass can be destroyed. Consequently, early diagnosis is a major objective in order to avoid, limit or reverse autoimmune aggression, and to create opportunities for strategies enhancing beta-cell survival or regeneration. Antigen (Ag)-specific approaches are appealing because their effects are expected to be limited to cells expressing the chosen antigen, ideally the target organ. However, while treatment with beta -cell Ags can prevent disease in the model of the Non-Obese Diabetic (NOD) mouse, clinical trials in humans have produced disappointing results. Consequently, combinatorial approaches may be required for reversal and prevention of T1D. A potential strategy is to associate self-antigens with signals inducing a tolerogenic phenotype. Co-delivery ensures that both compounds get delivered at the same time and presented in the same cellular environment to auto-reactive immune cells. The first part of this work consisted in undertaking a thorough physicochemical characterization of a new drug vector, aiming to establish quantitative methods to optimize drug loading while maintaining biocompatibility and stability of the delivery vehicle. In this work, 9nm Ultra-small superparamagnetic iron-oxide (USPIO) nanoparticles were surface functionalized with phosphonate polyethylene glycol molecules (USPIO-PEG). Carboxylic acid functions were used to covalently bind a T1D autoantigen. PEG brush allows for the co-packaging of hydrophobic tolerogenic drug molecules, trapped between PEG chains through hydrophobic interactions. We carefully characterized protein and tolerogenic drug loading, and studied cell labeling, toxicity, integrity of loaded protein and tolerogenic drug, and activity of our nanoplatform on murine Bone Marrow Derived Dendritic Cells (BMDCs). We undertook biodistribution and pharmacokinetics studies using the NOD model that shares numerous features with human T1D. Biokinetic studies were performed both qualitatively using MRI 7T and histological Perls staining analyses and quantitatively using magnetometry for NP quantification. USPIO accumulate preferentially in NOD mice pancreas via Enhanced Permeability retention (EPR) effect thus, allowing us to distinguish pre-diabetic mice from non-diabetic controls. This result suggests that vascular leakage could be exploited for NP bioaccumulation, for therapeutic agent delivery and for imaging using MRI agents to monitor treatment. The second part of the work consisted in evaluating the therapeutic effect of such tolerogenic nanoparticles (NPS) on NOD diabetic mice. Diabetic mice were injected intravenously at diabetes onset. USPIO-PEG and vehicle treated mice reached 600mg/dL blood glucose level, considered limit for sacrificing mice, within a couple of days. NPs carrying either the tolerogenic drug or the autoantigen delayed diabetes progression up to 40 days. Complete NPs showed synergistic effects. In fact, 50% of treated mice were still alive 65 days after disease onset, and two mice reverted to stable normoglycemia for more than 300 days. To identify the underlying mechanism, the immune response to NPs in lymphoid organs was investigated. It was found that tolerogenic NPs induce splenomegaly mainly due to B cell proliferation. NP-stimulated B cells secrete anti-inflammatory cytokines namely IL-10 and TGF-beta. Similar B cells could be produced in vitro upon incubation of with NPs. Our strategy has promising therapeutic potential and could be applied, using relevant antigens, to a wider range of autoimmune diseases
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Iranzo, Audrey. "Electrosynthèse assistée par ultrasons de nanoparticules de fer à valence zéro : étude de la croissance de dépôts et de leur dispersion par ondes acoustiques". Thesis, Toulouse 3, 2016. http://www.theses.fr/2016TOU30317/document.
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La synthèse de nanoparticules de fer zéro-valent, par le couplage des procédés d'ultrasonication et d'électrodéposition, est étudiée selon deux approches. La première partie de l'étude s'intéresse à l'influence du substrat, utilisé pour l'électrodéposition, sur la croissance des dépôts de fer et sur leur dispersion par ultrasonication. L'énergie interfaciale ainsi que l'énergie d'adhésion du dépôt sur le substrat (Y_(Fe/substrat) et W_(Fe/substrat) respectivement) étant reliées à l'énergie de surface et à la rugosité du substrat, un intérêt particulier a été porté à ces deux propriétés. Ainsi, deux matériaux présentant des énergies de surface différentes, l'or (Au) et le carbone vitreux (VC), ainsi que des rugosités différentes ont été testés. Un développement théorique basé sur les interactions de Van der Waals a permis de démontrer que Y_(Fe/VC)>Y_(Fe/Au) ce qui suggère une meilleure affinité du dépôt de fer avec l'or qu'avec le VC. Cette différence influence la morphologie (croissance 2D sur or et 3D sur le VC) mais aussi l'adhésion des dépôts. En effet, les expériences réalisées pour étudier l'effet des ultrasons sur le dépôt de fer révèlent une dispersion du dépôt progressive et complète pour le cas du VC alors qu'aucun détachement du dépôt n'est obtenu en utilisant l'or. La seconde partie de l'étude est consacrée à la synthèse de nanoparticules de fer par une nouvelle approche : l'électrodéposition de dépôts de fer ramifiés est étudiée dans une cellule de Hele-Shaw intégrant un élément vibrant (diaphragme piézoélectrique) permettant à la fois la formation de dépôts de fer et leur fragmentation. Les expériences menées révèlent que les bulles d'hydrogène, formées lors de la co-réduction des protons libres durant l'électrodéposition du fer, influencent fortement le processus de fragmentation. En utilisant des hautes fréquences et amplitudes de vibration du PZT, les bulles d'hydrogène oscillent avec des déformations de surface. Celles-ci génèrent des vitesses d'interface suffisamment hautes (˜ 4 m/s) pour permettre aux bulles de fragmenter des dépôts ramifiés en particules de fer, de tailles comprises entre 1 µm et 100 nm, et présentant une grande surface spécifique due à leur morphologie dendritique. Cette deuxième partie de l'étude permet d'ouvrir la voie à une nouvelle technologie de fabrication des nanoparticulesThis study concerns the coupling of the ultrasounds with the electrodeposition process for the synthesis of zero-valent iron nanoparticles; it is structured in two sections. The first focuses on the electrode substrate used for the iron electrodeposition and aims to determine its influence on both the deposit growth and its dispersion by ultrasonication. The interfacial and the adhesion energies of the deposit on the substrate (Y_(Fe/substrate) and W_(Fe/substrate) respectively) being related to the surface energy and the roughness of the substrate, a particular focus is put on the influence of these two properties. Thus, two materials of different surface energies, gold (Au) and vitreous carbon (VC), as well as various roughnesses, are tested. Considering only the Van der Waals interactions, a theoretical development has enabled to determine that Y_(Fe/VC)>Y_(Fe/Au) which suggests a better affinity of the iron deposit with the gold than with the VC substrate. This difference impacts the deposit morphology (2D growth on the gold and 3D growth on the VC substrate) but also the deposit adhesion. Indeed, experiments performed to study the effect of ultrasounds on the iron electrodeposit reveal its progressive and complete dispersion for the vitreous carbon case while no dispersion (no removal of the deposit from the electrode) is obtained with the gold substrate. The second section of the present study deals with the synthesis of iron nanoparticles; to this end, the electrodeposition of branched deposits has been investigated in a Hele-Shaw cell integrating a vibrating element (piezoelectric diaphragm), expected to allow both the deposit formation and its fragmentation. Experiments reveal that the hydrogen bubbles, formed by the co-reduction of free protons during the iron electrodeposition, strongly influence the fragmentation process. Using high vibration frequencies and high amplitudes, the bubbles oscillate with surface deformations, inducing interface velocity sufficiently high (˜ 4 m/s) to allow the fragmentation of the deposit into particles of sizes ranging between 1 µm and 100 nm and showing a high specific surface due to their dendritic morphology. Thus this work opens the way for a new particles manufacturing technology
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Ménard, Mathilde. "Synthèse de nanoparticules hybrides de type coeur-coquille à visées théranostiques". Thesis, Strasbourg, 2017. http://www.theses.fr/2017STRAE050/document.
Texto completoResumen
Le but de ce travail de thèse a été de synthétiser de nouveaux nano-objets pour le diagnostic et le traitement du cancer. Ainsi, nous avons développé des nanoparticules hybrides constituées d'un noyau inorganique recouvert d'une couche organique de sérum albumine humaine (HSA). Le noyau inorganique est un composite constitué d'un cœur d'oxyde de fer (IO) et d'une coquille de silice mésoporeuse (MS). L’IO permet, grâce à ses propriétés magnétiques, le diagnostic par imagerie par résonance magnétique (IRM) et la thérapie par hyperthermie magnétique (HM), tandis que les porosités de la MS permettent l’encapsulation de médicaments pour la chimiothérapie. La taille des pores de la coquille MS a été modulée afin d’augmenter le taux d’encapsulation en médicament et la taille du cœur d’IO a été ajustée pour améliorer les propriétés d’HM et d'IRM. L'utilisation d’un revêtement final d’HSA en tant que gatekeeper pour la délivrance de médicaments contrôlée par action enzymatique a également été étudiée. En parallèle, des nanocapsules d’HSA chargées en médicament ont été synthétisées. Enfin, les activités biologiques de ces nanoparticules ont été testées sur différentes lignées cellulaires cancéreusesThe aim of this PhD work was to synthesize and test new nano-objects for the diagnosis and treatment of cancer. For this purpose, we developed hybrid nanoparticles made of an inorganic core surrounded by a human serum albumin (HSA) organic coating. The inorganic core is a composite by itself as it is made of an iron oxide core (IO) surrounded by a mesoporous silica (MS) shell. The IO core ensures, through its magnetic properties, diagnosis by magnetic resonance imaging (MRI) and therapy by magnetic hyperthermia, whereas the MS shell allows the loading of anticancer drugs for chemotherapy within its porosities. The pore sizes of the silica shell were modulated to enhance the drug loading content and the IO core size was also tuned to improve magnetic hyperthermia as well as T2 MRI imaging properties of the final core-shell system. The use of a thick shell of HSA as gatekeeper for controlled drug delivery triggered by its degradation with proteases was also studied. In parallel the synthesis of drug loaded HSA nanocapsules using MS as sacrificial template was performed. Finally, the biological activities of these nanoparticles were tested on various cancer cell lines
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Zheng, Ce. "Synthèse de nano-amas d'oxyde métallique par implantation ionique dans un alliage Fe10Cr de haute pureté". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLS091/document.
Texto completoResumen
Les aciers ODS (Oxide Dispersed Strengthened Steels), renforcés par des dispersions de nano-oxydes métalliques (à base d'éléments Y, Ti et O), sont des matériaux prometteurs pour les réacteurs nucléaires de génération IV. La compréhension fine des mécanismes mis en jeu lors de la précipitation de ces nano-oxydes permettrait d'améliorer la fabrication et les propriétés mécaniques de ces aciers ODS, avec un fort impact économique en vue de leur industrialisation. Pour étudier expérimentalement ces mécanismes, une approche analytique par implantation ionique est utilisée dans cette étude, permettant de contrôler différents paramètres de synthèse de ces précipités comme la température et leur concentration. Ce projet a permis de démontrer la faisabilité de cette méthode et d'étudier le comportement d'alliages modèles (à base d'oxyde d'aluminium) sous recuit thermique. Des alliages Fe-10Cr de haute pureté ont été implantés avec des ions Al et O à température ambiante. Les observations de microscopie électronique en transmission ont montré que des nano-oxydes apparaissent dans la matrice de Fe-10Cr dès l'implantation à température ambiante, sans recuit subséquent. Les défauts créés lors de l'implantation ionique sont à l'origine de la mobilité des éléments introduits, permettant la nucléation de ces nanoparticules, de quelques nm de diamètre. Ces nanoparticules sont composées d'aluminium et d'oxygène, et également de chrome. Les examens en haute résolution montrent que leur structure cristallographique correspond à celle d'un composé hors équilibre de l'oxyde d'aluminium (de type γ-Al₂O₃). Les traitements thermiques effectués après implantation induisent une croissance de la taille de ces nano-oxydes, et un changement de phase qui tend vers la structure d'équilibre (de type α-Al₂O₃). Ces résultats sur des alliages modèles s'appliquent entièrement aux matériaux industriels : en effet l'implantation ionique reproduit les conditions du broyage, et les traitements thermiques sont à des températures équivalentes à celles des traitements d'élaboration thermo-mécaniques. Un mécanisme de la précipitation de nano-oxydes dispersés dans des alliages ODS est proposé dans ce manuscritODS (Oxide Dispersed Strengthened) steels, which are reinforced with metal dispersions of nano-oxides (based on Y, Ti and O elements), are promising materials for future nuclear reactors. The detailed understanding of the mechanisms involved in the precipitation of these nano-oxides would improve manufacturing and mechanical properties of these ODS steels, with a strong economic impact for their industrialization. To experimentally study these mechanisms, an analytical approach by ion implantation is used, to control various parameters of synthesis of these precipitates as the temperature and concentration. This study demonstrated the feasibility of this method and concerned the behaviour of alloys models (based on aluminium oxide) under thermal annealing. High purity Fe-10Cr alloys were implanted with Al and O ions at room temperature. Transmission electron microscopy observations showed that the nano-oxides appear in the Fe-10Cr matrix upon ion implantation at room temperature without subsequent annealing. The mobility of implanted elements is caused by the defects created during ion implantation, allowing the nucleation of these nanoparticles, of a few nm in diameter. These nanoparticles are composed of aluminium and oxygen, and also chromium. The high-resolution experiments show that their crystallographic structure is that of a non-equilibrium compound of aluminium oxide (cubic γ-Al₂O₃ type). The heat treatment performed after implantation induces the growth of the nano-sized oxides, and a phase change that tends to balance to the equilibrium structure (hexagonal α-Al₂O₃ type). These results on model alloys are fully applicable to industrial materials: indeed ion implantation reproduces the conditions of milling and heat treatments are at equivalent temperatures to those of thermo-mechanical treatments. A mechanism involving the precipitation of nano-oxide dispersed in ODS alloys is proposed in this manuscript based on the obtained experimental results, and the existing literature
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Combettes, Ségolène. "Croissance et morphologie de nanoparticules coeur-coquille Fe@Au facettées : une étude expérimentale et théorique". Thesis, Toulouse 3, 2020. http://www.theses.fr/2020TOU30162.
Texto completoResumen
L'association de deux métaux dans les nanoparticules (NPs) bimétalliques permet de combiner les propriétés physiques des deux métaux ou d'exalter l'une d'entre elles. De plus, la configuration chimique qu'adoptent les NPs bimétalliques joue un rôle déterminant quant au comportement des deux métaux l'un par rapport à l'autre, et des nanoparticules face au milieu extérieur. De ce fait, il est primordial de pouvoir contrôler la croissance ainsi que la morphologie finale de ces NPs. Le travail présenté ici concerne les NPs cœur-coquille Fe@Au. Dans cette configuration, la coquille d'or protège le fer de l'oxydation, préservant ses fortes propriétés magnétiques. L'or présente également des propriétés optiques et est un très bon candidat pour l'ancrage de molécules biologiques. Les NPs Fe@Au présentent donc des propriétés optiques et magnétiques, permettent l'ancrage de médicaments à leurs surfaces et sont par conséquent des candidats intéressants pour de nombreuses applications. Cependant la maîtrise de leurs propriétés passe par le contrôle de leur morphologie et de leur ordre chimique. Ce travail est donc consacré à l'étude des mécanismes de croissance et de la morphologie finale des NPs Fe@Au. Pour cela, une étude combinée expériences/simulations a été menée. Tout d'abord, des NPs Fe@Au ont été synthétisées par pulvérisation cathodique magnétron sous ultravide et leur mécanisme de croissance a été étudiée en faisant varier plusieurs paramètres durant la synthèse. La structure et la morphologie des NPs synthétisées a ensuite été étudiée au moyen de techniques avancées de microscopie électronique en transmission. Les NPs adoptant une morphologie originale, avec un cœur de fer cubique et des pyramides tronquées d'or sur chaque face du cube, nous avons notamment montré le rôle joué par la quantité d'or déposée sur la morphologie du cœur de fer. Certaines propriétés, notamment catalytiques, des NPs ainsi obtenues ont aussi été explorées. En parallèle, nous avons mené une étude théorique afin de modéliser le dépôt de l'or sur le fer par simulations Monte Carlo. Plusieurs potentiels interatomiques pour décrire les interactions présentes dans le système Fe-Au ont été paramétrés et testés. Les résultats des simulations montrent que la morphologie des NPs Fe@Au évolue avec la quantité d'or déposé sur le cœur de fer, en accord avec les observations expérimentales. Pour finir, l'argent ayant des propriétés très similaires à celles de l'or, le système Fe-Ag a également été étudié par simulations Monte Carlo. Les différences observées entre les deux systèmes peuvent être attribuées aux différences d'énergie d'interface Fe/Au et Fe/AgThe association of two metals in bimetallic nanoparticles (NP) allows the combination of the physical properties of the two metals or the enhancement of one of them. In addition, the chemical configuration adopted by bimetallic NPs plays an important role in the behavior of the two metals with respect to each other, and of the nanoparticles with respect to the external environment. Therefore, it is essential to be able to control the growth as well as the final morphology of these NPs. The work presented in this thesis concerns Fe@Au core-shell NPs. In this configuration, the gold shell protects the iron from oxidation preserving its strong magnetic properties. Moreover, gold has interesting optical properties and is a very good candidate for anchoring of biological molecules. Therefore, Fe@Au NPs have optical and magnetic properties, allow the anchoring of drugs to their surfaces and are thus interesting candidates for many applications. However, mastering their properties requires the control of their morphology and of their chemical order. This thesis work is therefore devoted to the study of the growth mechanisms and the final morphology of Fe@Au NPs. To achieve this, a combined experiment/simulation study was undertaken. First, Fe@Au NPs were synthesized in an ultrahigh-vacuum magnetron sputtering device and their growth mechanism was studied by varying several parameters during the synthesis. The structure and the morphology of the synthesized NPs were then studied using advanced transmission electron microscopy techniques. NPs adopting an original morphology, with a cubic iron core and truncated pyramids of gold on each side of the cube, we especially showed the influence of the quantity of deposited gold on the morphology of the iron core. Some properties, in particular catalytic, of the obtained NPs have also been explored. In parallel, we also carried out a theoretical study in order to model the deposition of gold on the iron core by Monte Carlo simulations. Several interatomic potentials needed to describe the interactions present in the Fe-Au system have been parameterized and tested. The results of the simulations show that the shape of the Fe@Au NPs changes with the amount of deposited gold on the iron core, in agreement with experimental observations. Finally, since silver has very similar properties to gold, the Fe-Ag system has also been studied by Monte Carlo simulations. The observed differences between the two systems can be attributed to the differences in Fe/Au and Fe/Ag interface energy
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Belda, Marín Cristina. "Silk bionanocomposites : design, characterization and potential applications". Thesis, Compiègne, 2020. http://www.theses.fr/2020COMP2570.
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Les « bionanocomposites » à base de soie sont des matériaux qui suscitent un intérêt croissant dans de nombreuses applications, et en particulier dans le domaine biomédical, de par leur capacité à combiner les propriétés de la fibroïne (biodégradabilité, biocompatibilité et propriétés mécaniques intéressantes) et celles des nanoparticules (NP). L’objectif de ce travail est de (i) développer une méthode efficace, et « facile » à mettre en oeuvre, permettant l’élaboration de plusieurs types de bionanocomposites de soie ; (ii) fournir une caractérisation approfondie pour une meilleure compréhension de l’interface soie/NP ; et (iii) présenter des applications pertinentes en relation avec les propriétés spécifiques de ces bionanocomposites. Pour ce faire, les NP, d’or (Au NP), d’argent (Ag NP) et d’oxyde de fer (IONP) ont été utilisées en raison de leurs propriétés bien connues. L’élaboration de bionanocomposites à base de soie, tels que les tissus électrofilées, hydrogels, aérogels, éponges et structures imprimés en 3D est décrite. Une caractérisation approfondie, y compris des mesures in situ (pendant la formation du gel) et des analyses ex situ (une fois le gel formé), des hydrogels de soie montre qu’aucune différence significative n’est observée dans la structure de l’hydrogel, alors que la biocompatibilité des matériaux est préservée. Enfin, une application potentielle pour chaque « bionanocomposite » est présentée. Dans une perspective biomédicale, les hydrogels soie-Ag NP montrent une activité antibactérienne significative. Les hydrogels soie-IONP, implantés dans le cerveau d’un rat et suivis par imagerie de résonance magnétique (IRM), montrent l’induction d’une procédure de régénération du cerveau pendant au moins 3 mois. Dans une perspective liée à la dépollution, les hydrogels soie-Au NP montrent des performances remarquables dans la catalyse de la réaction de réduction du bleu de méthylène par le borohydrure de sodiumSilk-based bionancompoistes have attracted a growing interest in numerous applications, particularly in the biomedical field, owing to their ability to combine the specific properties of silk fibroin (biodegradability, biocompatibility and interesting mechanical properties) and nanoparticles (NPs). This work aims to (i) develop a straightforward, yet efficient, methodology to design various silk bionanocomposite materials; (ii) provide an in-depth characterization regarding the silk/NPs interface and (iii) provide potential applications which are relevant for the use of these bionanocompoistes. To this end, gold (Au NPs), silver (Ag NPs) and iron oxide (IONPs) NPs are used as model nanomaterials due to their well-known properties. The successful design of silk bionancocomposite electrospun mats, hydrogels, cryogels, sponges and 3D printed structures is described. An in-depth characterization, including in situ (during hydrogel formation) and ex situ (once hydrogel is formed), of silk hydrogel bionanocomposites do not reveal any noticeable structural changes of silk hydrogels, while their biocompatibility is not impacted by the incorporation of NPs. Finally, a potential application for each bionanocomposite is presented. In a biomedical perspective, silk-Ag NPs hydrogels bionanocomposites show significant antibacterial activity. Silk-IONPs hydrogel bionanocomposites are implanted into rat’s brain allowing a good monitoring of the implant by magnetic resonance imaging and inducing a brain regeneration process up to 3 months. In depollution perspective, silk-Au NPs hydrogel bionanocomposites show remarkable ability to adsorb and catalyze the reduction of methylene blue dye by sodium borohydride
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Piraquive, Agudelo Joao. "Ultrasmall iron oxide particle-enhanced MR imaging of pro-inflammatory and pro-resolution stages of liver fibrosis". Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2018. http://www.theses.fr/2018USPCC233.
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Dans ce travail, nous avons développé une méthode en imagerie par résonance magnétique (IRM) pour différencier les macrophages pro et anti inflammatoires selon leur capacité d’endocytose d’agents de contraste nanoparticulaires. La méthode d’IRM a été validée in vitro dans des macrophages RAW différentiellement polarisés en utilisant des nanoparticules d’oxyde de fer (USPIO) et des liposomes de gadolinium, ainsi que des mesures de vitesses de relaxation et de susceptibilité magnétique. La différence d’endocytose entre les macrophages pro et anti inflammatoires, détectée en IRM, a été confirmée en microscopie confocale, cytométrie en flux et réaction en chaîne par polymérase. Ensuite, nous avons réalisé des IRM rehaussées aux USPIO dans un modèle de fibrose hépatique induit par CCl4 chez la souris. Nous avons utilisé des séquences en écho de gradient multi-échos et temps d’echo ultracourt pour mesurer le signal, ainsi que les vitesses de relaxation R1, R2 et R2* dans des groupes de souris ayant un foie sain, une fibrogénèse hépatique ou une régression de fibrose. Nous avons observé que la captation des USPIO a été significativement plus importante dans les macrophages pendant la fibrogénèse que dans les deux autres groupes. Les résultats in vivo ont été confirmés en histologie après coloration de Perls et en microscopie confocale avec des USPIO bimodaux. En conclusion, nous avons développé une méthode non invasive en IRM afin d’évaluer la captation d’agents de contraste particulaires par les macrophages hépatiques, ce qui pourrait être utile pour surveiller la dynamique de la fibrose hépatique et évaluer une réponse thérapeutiqueIn this work, we developed an MR imaging method to differentiate between pro- and anti-inflammatory macrophages based on their differential nanoparticle endocytic capacity. The MR imaging method was validated in vitro in differentially polarized RAW macrophages with relaxometry and susceptibility mapping using ultrasmall iron oxide particles (USPIO) and gadolinium-liposomes. The differences in endocytic activity between pro- and anti-inflammatory macrophages, detected with MR imaging, were confirmed with confocal microscopy, flow cytometry and reverse transcriptase polymerase chain reaction. Afterwards, we performed USPIO enhanced MR imaging in vivo in a model of CCl4 liver fibrosis in mice. Using multi-echo gradient echo and ultrashort echo time sequences, we performed signal intensity, R1, R2 and R2* measurements before and after injection of USPIO in groups of mice with healthy liver, with hepatic fibrogenesis and fibrosis regression. We observed significantly higher USPIO uptake within liver macrophages during fibrogenesis than in healthy livers and in livers with fibrosis regression. The in vivo results were confirmed at histopathology with Perls staining and confocal microscopy of bimodal USPIO. In conclusion, we provide a noninvasive MR imaging method to assess the liver macrophage uptake of nanoparticles, which might be useful to monitor the dynamics of liver fibrosis and assess therapeutic response
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Thomas, Guillaume. "Nanoparticules de magnétite fonctionnalisées pour l'imagerie bimodale IRM/TEP". Thesis, Dijon, 2015. http://www.theses.fr/2015DIJOS029/document.
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Nanoparticules de magnétite fonctionnalisées pour l’imagerie bimodale IRM/TEPLes nanoparticules d’oxydes de fer superparamagnétiques (SPIONs en anglais) font l’objet de recherches intenses dans le domaine biomédical, notamment comme nanomédicament et agent de contraste T2 en imagerie par résonance magnétique (IRM). Au cours de cette étude, des nanoparticules de magnétite (Fe3O4) à destination de l’imagerie IRM/TEP (Tomographie par Emission de Positons) ont été développées. Dans un premier temps, des SPIONs modifiées en surface, stables et superparamagnétiques ont été synthétisées via un dispositif hydrothermal en continu. A leur surface ont été greffées, durant la synthèse, des molécules hydrophiles : l’acide citrique, la LDOPA, le DHCA et le PHA. La fonctionnalisation des nanoparticules a été optimisée en modifiant des paramètres de synthèse tels que la température et le lieu de mélange, occasionnant des modifications de morphologie, taille et phase. Dans un second temps, pour améliorer leur stabilité et furtivité, des polymères de type PolyEthylène Glycol (PEG) ont été greffés à leur surface, deux longueurs de chaîne ont été évaluées. Pour une application en TEP, des macrocycles, complexant le radionucléide 64Cu, tels que le MANOTA, le NODAGA et le DOTA ont été couplés à ces SPIONs. Les essais de radiomarquage sont concluants. Ces nanohybrides, pleinement caractérisés (MET, XPS, IR, DLS, potentiels zêta, ATG, Raman) sont très prometteurs pour le diagnostic via l’imagerie bimodale IRM/TEM, notamment le composé Fe3O4-LDOPA-NODAGA (øDLS = 85±1 nm, r2 = 197±7 mM.s-1, 87% 64Cu). Des études préliminaires de cytotoxicité et génotoxicité de SPIONs modifiés par de l'APTES ont également été réalisées via des biotests très sensibles et novateursFunctionalized magnetite nanoparticles for bimodal MRI/PET imagingSuperParamagnetic Iron Oxide Nanoparticles (SPIONs) have been widely studied in the biomedical field due to their promising application as nanodrugs and MRI (Magnetic Resonance Imaging) contrast agents (T2). In this study, magnetite (Fe3O4) nanoparticles have been developed for use as contrast agents for MRI/PET (Positron emission tomography) double imaging. First, functionalized stable superparamagnetic SPIONs have been synthesized in a continuous hydrothermal reactor. During the synthesis, hydrophilic agents (citric acid, LDOPA, DHCA and PHA) have been grafted on the surface of the nanoparticles. The functionalization of the nanoparticles has been optimized by modifying various synthesis parameters such as the temperature and the addition sequence of the organic molecules. The morphology, the size and the structure of the nanoparticles have been shown to depend on these different parameters. Then PolyEthylene Glycol (PEG) polymers have been grafted on their surface to make them stealth and biocompatible. Two different lengths have been considered. For PET imagery, macrocycles which are chelating agents of the 64Cu radionuclide such as MANOTA, NODAGA and DOTA have been grafted on these SPIONs. The radiochemical purities are very conclusive. These nanohybrids have been extensively characterized (TEM, XPS, IR, DLS, ?-potential, TGA, Raman) and are very promising as a diagnostic tool for bimodal imaging MRI/PET in particular the Fe3O4-LDOPA-NODAGA nanoplatform (øDLS = 85±1 nm, r2 = 197±7 mM.s-1, 87% 64Cu). Preliminary cytotoxicity and genotoxicity studies on SPIONs modified by APTES have also been performed via very sensitive and innovative biotests
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Kombaya, Touckia Linin Erland Modeste. "Conception, élaboration et caractérisation d’emballages actifs absorbeurs d’O2". Thesis, Montpellier, 2019. http://www.theses.fr/2019MONTG006.
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Actuellement, on observe le développement de nouveaux matériaux, à savoir les matériaux actifs, au travers de divers processus et applications. Par exemple, l’utilisation de nanoparticules de fer (NanoFe) absorbantes d’O2 dans le cadre de l’emballage actif, implique la maîtrise de plusieurs paramètres pour une application en tant que matériau actif. En effet, il est indispensable d’avoir une très bonne compréhension des mécanismes d’oxydation et de consommation d’O2, de pouvoir quantifier les capacités d’absorption ainsi que la vitesse d’absorption d’O2. Bien que nécessaires, ces deux paramètres n’ont été jusqu’à présent que peu caractérisés et encore moins mis en relation avec les propriétés morphologiques (tailles, surface spécifique, etc) et physico-chimiques (tel que l’état du fer) des nanoparticules de fer mises en oeuvre.Dans le but de concevoir à façon un film d’emballage monocouche absorbeur d’O2, ce travail vise à combiner une barrière passive, liée au phénomène de tortuosité induit par la présence des lamelles d’argile dispersées dans une matrice polymérique et une barrière active, liée à l’absorption d’oxygène par les NanoFe synthétisées. Les Nano-Fe ont été synthétisées par réduction chimique au Borohydrure de sodium sur support d’argile Montmorillonite (MMT). La caractérisation MET a révélé la formation d'agrégats de nanoparticules de fer d'une taille moyenne de 57 ± 17 nm dispersées sur la surface des MMT. La cinétique Mössbauer sur la poudre MMT-Fe confirme que les différentes phases du fer (Fe0 et FeII) dans les nanoparticules de fer ne s'oxydent pas à la même vitesse. Cela a permis d’ajuster le modèle mathématique de prédiction des propriétés d’absorption de l’O2. L'étude de propriétés d'absorption d’O2 sur les poudres a montré que la constante de réaction (k), le coefficient de proportionnalité (n) et les capacités d'absorption d’O2 sont du même ordre de grandeur pour la poudre humide, séchée et stockée. Les films nanocomposites préparés à partir des poudres séchées de MMT-Fe synthétisées, incorporées dans un polymère de LLDPE ont montré une bonne capacité d’absorption, mais inférieure à celle de la poudre seule, lié à l’oxydation avancée du fer dans ces films, confirmée par la spectroscopie Mössbauer (les films sont oxydés à 60% contre 30% pour les poudres). Un modèle numérique utilisant la seconde loi de Fick couplée au système d’équations de cinétique chimique obtenue sur la poudre, a permis de prédire le phénomène de diffusion et réaction de l'oxygène dans des films réalisés. Ce modèle est comparé aux données expérimentales obtenues par oxydation de films. En parallèle, une étude de la cinétique d'absorption d’absorbeurs d’O2 commerciaux, couramment utilisés dans les emballages sous atmosphère modifiée, a été effectuée. Sur ces systèmes commerciaux, la cinétique d'absorption a été décrite aussi par une réaction de cinétique de second ordre avec un comportement de type Arrhenius pour l’effet de la température. Toutefois, la spectroscopie Mössbauer a révélé que, dans ce cas-là, seule l’espèce Fe0 était prépondérante pour décrire la cinétique (celle de FeII étant négligeable tant elle est rapide). Nous avons montré pour la première fois, que la spectroscopie de Mössbauer peut être couplée avec succès à la mesure de l'oxygène afin de caractériser in situ l’oxydation du fer, sa spéciation et la capacité d’absorption d’O2. Cette configuration associant spectroscopie de Mössbauer et mesure de l’oxygène ont fourni des informations précieuses sur les mécanismes réactionnels régissant les absorbeurs d’O2. Tous ces résultats auront des implications importantes pour la compréhension de l’absorption d’oxygène dans le système actif absorbeur d’O2Currently, we are seeing the development of new materials, namely active materials, through various processes and applications. Among these active materials, the use of O2 scavenging iron nanoparticles (NanoFe) as required knowledge of several parameters for efficient application in the field of food packaging such as knowledge about oxidation mechanism and O2 consumption rate. These parameters are necessary to be able to quantify the absorption capacity and absorption rate of O2. Although necessary, these two parameters have so far been little characterized and even less related to the morphological (size, specific surface, etc.) and physico-chemical properties (such as the iron speciation) of iron nanoparticles implemented.In order to tailor nanocomposite film with O2 scavenging properties, this work aims to combine a passive barrier, related to the phenomenon of tortuosity induced by the presence of clay platelets dispersed in a polymeric matrix and an active barrier, related to oxygen uptake by synthesized NanoFe. Nano-Fe were synthesized by chemical reduction with sodium borohydride on Montmorillonite clay (MMT) support. The TEM characterization revealed the formation of iron nanoparticle aggregates with an average size of 57 ± 17 nm scattered on the MMT surface. The Mössbauer kinetics on the MMT-Fe powder confirms that the different iron phases (Fe0 and FeII) in the iron nanoparticles do not oxidize at the same speed. This allowed to adjust the mathematical model of O2 absorption properties prediction. The study of O2 absorption properties on powders has shown that the reaction constant (k), the proportionality coefficient (n) and the O2 absorption capacities are of the same order of magnitude for the wet, dried and stored powders. The nanocomposite films prepared from the synthesized MMT-Fe dried powders incorporated in a LLDPE polymer showed good absorption capacity, but lower than that of the fresh powder, related to the advanced oxidation of iron in these films, confirmed by Mössbauer spectroscopy (films are 60% oxidized versus 30% for powders). A numerical model using the second law of Fick coupled to the system of chemical kinetics equations obtained on the powder, made it possible to predict the phenomenon of diffusion and reaction of oxygen in films produced. This model was compared with experimental data obtained by measuring O2 absorption by films. In parallel, a study of the absorption kinetics of commercial O2 scavengers, commonly used in modified atmosphere packaging, was carried out. On these commercial systems, absorption kinetics has also been described by a second-order kinetic reaction with Arrhenius-like behavior for the effect of temperature. Mössbauer spectroscopy revealed that, in this case, only the Fe0 species were predominant to describe the kinetics (that of FeII being negligible as it was fast). We have shown for the first time that Mössbauer spectroscopy can be successfully coupled to the measurement of oxygen in order to characterize iron oxidation, speciation and O2 absorption capacity in situ. This configuration associating Mössbauer spectroscopy and oxygen measurement provided valuable information on the reaction mechanisms governing the O2 absorbers. All of these results will have important implications for understanding oxygen uptake in the active O2 absorber system
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Sartori, Kevin. "Studying the interfacial exchange coupling within ferrite based magnetic nanoparticles prepared following to a succession of thermal decomposition synthesis". Thesis, Strasbourg, 2019. http://www.theses.fr/2019STRAE029.
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L’utilisation de terres rares dans des dispositifs d’enregistrement de données est très coûteux et polluant. Leur remplacement par de l’oxyde de fer permettrait de s’affranchir de cela. En-dessous d’une taille de 20 nm, les nanoparticules d’oxyde de fer ne peuvent pas être considérées comme des aimants permanents. Une alternative consiste à les combiner à une autre phase magnétique pour permettre d’augmenter leur anisotropie magnétique via un couplage d’échange interfacial au sein de nanoparticules de type coeur@coquille. En revanche la stabilité magnétique de ces dernières reste insuffisante. L’objectif de cette thèse est de concevoir un nouveau type de nanoparticules magnétiques de type coeur@coquille@coquille avec un cœur de Fe3-dO4 et des coquilles de CoFe2O4, CoO ou NiO qui a permis d’augmenter encore les propriétés magnétiques tout en conservant une taille inférieure à 18 nm. L’étude approfondie de leur relation structure-propriété a été réalisée au moyen d’un large éventail de techniquesThe use of rare earths in data storage devices is expensive and polluting. Their replacement with iron oxide would make it possible to avoid this. Below a size of 20 nm, iron oxide nanoparticles cannot be considered as permanent magnet. An alternative is to combine them with another magnetic phase to enhance their magnetic anisotropy via interfacial exchange coupling within core@shell nanoparticles. However, the magnetic stability of the latter remains insufficient. The scope of this thesis is to design a new type of magnetic nanoparticles of core@shell@shell structure with a Fe3-dO4 core and CoFe2O4, CoO or NiO as shells which has further enhance the magnetic properties while maintaining a size below 18 nm. The in-depth study of their structure-properties relationship was carried out using a wide set of analytical techniques
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Tîlmaciu, Carmen-Mihaela. "Synthèse et remplissage de nanotubes de carbone double-parois pour des applications biomédicales". Toulouse 3, 2011. http://thesesups.ups-tlse.fr/1169/.
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Une première étape a consisté à synthétiser des nanotubes de carbone double-parois (DWNT) par dépôt chimique en phase vapeur (CCVD) à partir d'un catalyseur à base de MgO, qui a été réduit à 1000 °C, sous une atmosphère gazeuse H2/CH4 (18% en CH4). La sélectivité en DWNT observée après extraction par HCl est de ca. 80%. Avant et après une purification sous air, ces tubes de diamètres internes < ou = 2 nm, ont été remplis par action capillaire avec des précurseurs de fer et cobalt (FeI2, FeCl2, FeCp2 ou CoI2) en milieu sels fondus, suivi d'une réduction sous H2, afin de préparer des fils magnétiques à l'intérieur des DWNT, pour une application en hyperthermie. Les caractérisations Mössbauer après la réduction sous H2 des halogénures de fer@DWNT ont mis en évidence la présence des particules superparamagnétiques d'oxyde de Fe(III) (SPION), qui présentent un très grand intérêt, car elles sont sensibles aux champs magnétiques, sans retenir la magnétisation après l'enlèvement du champ. En parallèle, après la réduction du CoI2@DWNT, les expériences d'AGM et SQUID ont montré la présence des fils ferromagnétiques de cobalt, confinés à l'intérieur des DWNT (collaboration avec IFW-Dresde, Allemagne). En utilisant la même méthode de remplissage en sels fondus, des gadonanotubes (Gd3+@DWNT) ont été synthétisés pour l'imagerie par résonance magnétique (IRM). Des mesures préliminaires des temps de relaxation et le contrôle d'éventuelles fuites de métal hors des DWNT effectués sur plusieurs échantillons avec différentes concentrations en gadolinium. Les résultats se révèlent être encourageants: les échantillons de Gd3+@DWNT présentent une bonne stabilité dans le temps (plus de six mois) et des relaxivités élevées (approximativement cinq fois plus grandes que celles des principaux agents de contraste utilisés actuellement en clinique) - collaboration avec l'Hôpital Purpan-Toulouse, France. Le remplissage en solution avec le sel di-phosphaté de chloroquine, un médicament anti-malarien, a aussi été accompli avec succès. Le test avec la luciférase, le test MTT de toxicité, ainsi que la MET-HR, EDX et l'analyse élémentaire ont mis en évidence le remplissage des DWNT et ont permis de quantifier le pourcentage de médicament dans l'échantillon (collaboration avec l'Université de Surrey, Angleterre)Narrow double-walled CNT (DWNT) were prepared by catalytic chemical vapour deposition (CCVD), using a MgO-based catalyst, which was reduced at 1000 °C in a mixture of H2/CH4, containing 18 mol % of CH4. The selectivity towards DWNT is ca. 80%. Before and after purification in air, these tubes with inner diameters < ou = 2 nm were filled by capillary action with iron and cobalt precursors (FeI2, FeCl2, FeCp2 or CoI2) in melted phases, followed by reduction in H2, in order to prepare magnetic nanowires inside the DWNT for hyperthermia application. The Mössbauer characterizations after reduction of the iron halides@DWNT in H2, have evidenced the presence of superparamagnetic nanoparticles of Fe(III) oxides (SPION), which present very high interest, as they are sensitive to magnetic fields, without retaining magnetisation after removal of the latter. In parallel, after reduction of the CoI2@DWNT, AGM and SQUID measurements revealed the presence of ferromagnetic nanowires of cobalt confined in DWNT (collaboration with IFW-Dresden, Germany). Using the same method of filling in melted phase, gadonanotubes (Gd3+@DWNT) were synthesized for magnetic resonance imaging (MRI). Preliminary measurements of relaxation times and the control of possible leaks of metal outside DWNT were achieved on several samples with different concentrations of gadolinium. The results are encouraging: Gd3+@DWNT samples present a good stability in time (over twenty three days) and high relaxivities (about five times greater than the current main clinical agents) - collaboration with the Hospital of Purpan-Toulouse, France. Filling in solution with chloroquine diphosphate salt, an antimalarian drug was also successfully achieved. Luciferase assay, MTT toxicity test, as well as HRTEM, EDX and elemental analysis were performed, in order to prove the filling and to quantify the percent of the drug in the sample (collaboration with the University of Surrey, England)