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La toxicité des nanoparticules superparamagnétiques d'oxyde de fer (NSPM) a été investiguée sur Lemna gibba exposée pendant 7 jours aux nanoparticules Fe3O4 (NSPM-1), Co0.2Zn0.8Fe2O4 (NSPM-2) et Co0.5Zn0.5Fe2O4 (NSPM-3) à des concentrations variant entre 12.5 et 400 μg/ml. La toxicité a été indiqué par une diminution de la teneur en chlorophylle, une détérioration de la fonction du photosystème II (PSII) et une forte production d'espèces réactives de l'oxygène (ROS), provoqu…

Le contrôle submicrométrique tridimensionnel (3D) de nanoparticules (NPs) individuelles fait l'objet de plusieurs applications. Grace à des propriétés optiques remarquables, ces nanoparticules fluorescentes peuvent aussi être utilisées dans l'imagerie physique/chimique de systèmes de tailles réduites (photoniques ou des cellules individuelles). Les nanoparticules à conversion ascendante (upconverting nanoparticles, UCNPs), capables de convertir l'énergie lumineuse dans des énergies plus élevées, ont été utilisées avec succès en bio-imagerie et pour des mesures thermiques intracellulaires.L…

Parmi les récentes découvertes en science des matériaux et dans le secteur biomédical, les nanoparticules de silice mésoporeuse (MSNs) se distinguent comme des candidats prometteurs pour la livraison ciblée des médicaments et les applications en imagerie médicale. Cependant, pour permettre ces applications, des exigences restent encore à satisfaire notamment en termes de leur stabilité colloïdale dans les milieux physiologiques. Ainsi, la fonctionnalisation contrôlée des MSNs demeure un point à améliorer pour le développement des prochaines générations de vecteurs théranostiques/multifonct…

Les nanoparticules du PapMV sont des pseudo-particules virales sous forme de bâtonnets possédant des propriétés d'adjuvant vaccinal. Les nanoparticules déclenchent efficacement une réponse immunitaire soutenue envers un vaccin, protégeant ainsi contre différents pathogènes. Afin d'expliquer l'efficacité de ces nanoparticules, les propriétés physiques du PapMV ont été évaluées par diffusion dynamique de la lumière et par microscopie électronique selon différentes variables. Il a été observé que le PapMV forme des agrégats complexes sous forme d'étoiles, tout en gardant leur structure de bât…

Dans les dernières années, des nouveaux matériaux à base de nanophosphors pour le piégeage d'électrons  ont attiré beaucoup d'intérêt en bioimagerie. Ce travail présente la synthèse des sondes luminescentes de taille nanométrique, CaS:Eu2+/Dy3+, d'une durée de vie longue, synthétisées par la méthode de coprécipitation. Le phénomène de phosphorescence nécessite la présence de défauts dans l'hôte introduisant des niveaux discrets d'énergie métastables entre la bande de conduction et la bande de valence afin de stocker de l'énergie après l'excitation UV…

Les nanoparticules de silice mésoporeuse (MSN) sont des candidats prometteurs pour la livraison des médicaments grâce à leurs caractéristiques uniques. Le greffage du polyéthylène glycol (PEG) améliore leur biocompatibilité et leur stabilité colloïdale. La fonctionnalisation avec le DTPA(Gd) permet de suivre par IRM leur rétention sanguine et leur accumulation aux organes. Cependant, le greffage du PEG et du DTPA bloque les pores, s'accompagnant d'une diminution considérable de la surface spécifique et du volume poreux disponibles au piégeage des médicaments. Ces molécules doivent donc êtr…

Les exosomes sont des microvésicules comprises entre 30 et 300 nm provenant du compartiment endosomal. Elles sont impliquées dans la communication intercellulaire et peuvent ainsi être retrouvées dans le plasma. Leur production varie en fonction des pathologies. Il a notamment été démontré que la production d'exosomes est augmentée en réponse au virus de l'immunodéficience humaine (VIH-1). Cependant, les particules virales et les exosomes présentent des caractéristiques de taille et de composition similaires. Afin de comprendre le rôle des exosomes dans la pathologie à VIH, il est crucial …

Dans ce travail, nous avons évalué la toxicité comparative de quelques nanoparticules en mettant à contribution des expositions in vitro. Des cellules humaines, de souris, de truites et de mollusques bivalves ont été exposées à diverses concentrations de Quantum Dots ou de nanoparticules d'Ag de préparation ou de tailles diverses.  Les impacts des expositions sur la compétence des cellules ont été suivis à l'aide de différents marqueurs d'effets (cytotoxicité, cycle cellulaire, apoptose, marqueurs moléculaires, phagocytose, transformation blastique, etc.).  Les résultats obtenus nou…

Les nanoparticules (NPs) sont utilisées comme agent de contraste, pour la livraison de médicaments, etc. Les réponses biologiques en présence des NPs résultent des interactions qui dépendent de leurs propriétés physico-chimiques,  du milieu biologique et du phénomène d'adsorption de protéines qui forment une couche protéique appelée « corona ». Les études qualitatives et quantitatives de ce corona sont encore rares, mais nécessaires pour comprendre comment ces interactions peuvent être contrôlées, afin que le potentiel des NPs puisse être pleinement exploité et utilisé de man…

Ces dernières années, l'utilisation des nanoparticules (Nps) d'or (Au) pour des applications biomédicales a connu une forte croissance. Ceci est principalement dû à leurs propriétés optiques, de radiosensibilisation, et de plasmonique. De plus il est relativement aisé de greffer à leur surface différente molécules à usage biologique ou biomédical. Cependant, tous les aspects de biocompatibilité et de cytotoxicité des Nps n'ont pas été effectués à ce jour. En particulier l'éventuelle injection vasculaire des Nps d'Au pose la question de l'interaction entre les globules rouges et les surface…

Nous avons récemment démontré que les nanoparticules (NP) de dioxyde de titane retardent l'apoptose des neutrophiles humains, suggérant que d'autres NPs puissent altérer ce processus. De plus, ceci pourrait être affecté par la nature de la NP et par son diamètre. Le but est de déterminer si la NP d'argent (AgNP) affecte le taux d'apoptose des neutrophiles et de vérifier le rôle de son diamètre. Les neutrophiles isolés du sang humain, ont été incubés avec différentes concentrations de NP d'Ag de 20nm (AgNP20) et de 70nm (AgNP70) de diamètre. La toxicité cellulaire a été déterminée par la te…

La caractérisation des nanoparticules paramagnétiques utilisées comme agents de contraste vasculaire ou cellulaire en imagerei par résonance magnétique (IRM), requiert l'utilisation de plusieurs techniques d'analyse des nanomatériaux. L'intégration d'un nombre croissant d'éléments dans les systèmes de nanoparticules utilisés pour les applications biomédicales, pose de véritables enjeux de quantification physico-chimiques. C'est le cas des nouveaux systèmes de nanoparticules à base de fluorures de terres rares (ex. : NaGdF4) et de silice mésoporeuse.  Selon leur taille, leur comp…

Les stents sont des dispositifs intravasculaires servant de support mécanique pour les artères malades. Souvent faits en acier inoxydable 316L, ils peuvent corroder lorsqu'ils sont implantés, menant à la libération d'ions toxiques et à la perte des propriétés mécaniques. L'utilisation de revêtements comme barrière protectrice est une solution viable, d'autant plus qu'elle permet le greffage subséquent de molécules bioactives. Dans nos travaux antérieurs, nous avons démontré que des couches fluorocarbonées peuvent être déposées par plasma avec une forte adhérence et cohésion. De plus, nous …

Le contrôle submicrométrique tridimensionnel (3D) de nanoparticules (NPs) individuelles fait l'objet de plusieurs applications. Grace à des propriétés optiques remarquables, ces nanoparticules fluorescentes peuvent aussi être utilisées dans l'imagerie physique/chimique de systèmes de tailles réduites (photoniques ou des cellules individuelles). Les nanoparticules à conversion ascendante (upconverting nanoparticles, UCNPs), capables de convertir l'énergie lumineuse dans des énergies plus élevées, ont été utilisées avec succès en bio-imagerie et pour des mesures thermiques intracellulaires. …

Les nanoparticules de silice mésoporeuse (MSNs) sont parmi les nanomatériaux biocompatibles les plus prometteurs pour les applications de marquage cellulaire et de livraison de médicaments. Ils démontrent une très bonne stabilité colloïdale et une porosité de l'ordre de 60-70 %. Afin de suivre par imagerie leur distribution dans l'organisme, ainsi que d'intégrer les données de leur diffusion dans des modèles pharmacocinétiques, il est essentiel de les marquer. Par exemple, un marquage au Gd permet d'observer un rehaussement du signal sanguin en IRM et ainsi établir le temps de rétention sa…

Les nanoparticules (NPs) sont utilisées dans une vaste gamme d'applications (produits de santé, articles ménagers, produits alimentaires et médicaux). De par leur omniprésence, les effets des NPs sur la santé humaine doivent être déterminés. Il est important d'identifier le potentiel inflammatoire des NPs, d'où l'importance d'étudier leurs effetssur la physiologie des neutrophiles. Des données de notre laboratoire indiquent que deux systèmes de NPs activent les neutrophiles en inhibant notamment leur apoptose. Pour cette raison, nous croyons que ces NPs pourraient moduler leur processus …

Les cellules dendritiques jouent un rôle primordial dans la transmission du virus de l'immunodéficience humaine (VIH-1) ainsi que dans le développement de la réponse immunitaire innée et acquise, et ce en partie grâce aux nanovésicules ou exosomes qu'elles libèrent selon leurs états d'activation. Ces nanovésicles biologiques participent étroitement à la communication intercellulaire. Ces exosomes libérés lors de la transmission du VIH-1 aux lymphocytes T CD4 peuvent affecter la viabilité des cellules avoisinantes. La voie de dissémination des exosomes converge ainsi avec celle de la captur…

Les récents progrès en nanotechnologie ont conduit à l'élaboration des nanoparticules magnétiques (NMs) d'oxyde de fer, notamment de magnétite (Fe3O4), pour l'administration de médicaments, l'imagerie par résonance magnétique (IRM), la réparation des tissus, l'hyperthermie et de séparation de cellules. Récemment, une alternative intéressante à ces NMs synthétiques, appelées magnétosomes, a été découverte dans les bactéries magnétotactiques. La synthèse des magnétosomes par un processus biologique promet des avantages en termes de contrôle de la taille, morphologie, et…

Les nanoparticules de silice mésoporeuse (MSNs) sont parmi les nanomatériaux biocompatibles les plus prometteurs pour les applications de marquage cellulaire et de livraison de médicaments. Ils démontrent une très bonne stabilité colloïdale et une porosité de l'ordre de 60-70 %. Afin de suivre par imagerie leur distribution dans l'organisme, ainsi que d'intégrer les données de leur diffusion dans des modèles pharmacocinétiques, il est essentiel de les marquer. Par exemple, un marquage au Gd permet d'observer un rehaussement du signal sanguin en IRM et ainsi établir le temps de rétention sa…

Depuis plusieurs années, nous nous intéressons à la préparation de nanoparticules par la méthode de micelles inverses.  Cette méthode permet un contrôle fin de la taille des particules ainsi que la synthèse d'architectures « cœur-coquille ».  Nos études portent sur la synthèse de nanoparticules inorganiques contenant des lanthanides.  Les ions  lanthanides possèdent des propriétés luminescentes, incluant l'émission dans l'infrarouge proche, recherchées pour plusieurs applications en imagerie biomédicale.  En outre, le gadolinium, avec sept électrons non-appariés, possède un  moment magnéti…

Malgré de nombreux efforts, la barrière hémato-encéphalique (BHE) reste un frein pour la pénétration des médicaments dans le cerveau et le traitement de tumeurs cérébrales et autres troubles neurologiques. Notre équipe a déjà démontré la livraison ciblée de médicaments en utilisant les nanoparticules magnétiques (NPM) dans le foie d'un animal anesthésié à l'aide du gradient de champ magnétique d'un appareil d'imagerie par résonance magnétique (IRM). À part le ciblage, les mêmes NPM peuvent être synthétisées pour devenir magnétiquement excitées dans un champ alternatif (AC). L'énergie est a…

L'élaboration de nanosystèmes multifonctionnels est d'importance majeure dans la biomédecine afin d'améliorer de façon significative la détection précoce des maladies et le suivi pré et post opératoire. Cette étude présente le développement d'un système nanométrique multifonctionnel pour une manipulation  bimodale dans l'imagerie optique de fluorescence (FOI)  et de résonance magnétique (IRM). Pour la construction du nanosystème, des nanoparticules à conversion lumineuse ascendante NaYF4: Tm3+ Yb3+(UCNPs)  modifiées avec une couche de silice  ont été foncti…

Malgré de nombreux efforts, la barrière hémato-encéphalique (BHE) reste un frein pour la pénétration des médicaments dans le cerveau et le traitement de tumeurs cérébrales et autres troubles neurologiques. Notre équipe a déjà démontré la livraison ciblée de médicaments en utilisant les nanoparticules magnétiques (NPM) dans le foie d'un animal anesthésié à l'aide du gradient de champ magnétique d'un appareil d'imagerie par résonance magnétique (IRM). À part le ciblage, les mêmes NPM peuvent être synthétisées pour devenir magnétiquement excitées dans un champ alternatif (AC). L'énergie est a…

Nous avons récemment démontré que les nanoparticules (NP) de dioxyde de titane retardent l'apoptose des neutrophiles humains, suggérant que d'autres NPs puissent altérer ce processus. De plus, ceci pourrait être affecté par la nature de la NP et par son diamètre. Le but est de déterminer si la NP d'argent (AgNP) affecte le taux d'apoptose des neutrophiles et de vérifier le rôle de son diamètre. Les neutrophiles isolés du sang humain, ont été incubés avec différentes concentrations de NP d'Ag de 20nm (AgNP20) et de 70nm (AgNP70) de diamètre. La toxicité cellulaire a été déterminée par la te…