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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…

Les nanotechnologies sont en pleine expansion et l'utilisation grandissante des nanoparticules (NPs) dans plusieurs secteurs d'activité augmente le risque d'exposition des humains aux NPs. Il devient important de déterminer les effets  d'une telle exposition sur la santé et de comprendre le mode d'action des NPs. De telles informations sont nécessaires pour améliorer la gestion de risque et prévenir le développement de maladies reliées aux NPs. Plusieurs études rapportent des effets proinflammatoires comme mécanisme de toxicité des NPs. Les neutrophiles sont les cellules clefs de l'inflamm…

La hausse de la longévité de la population induit une utilisation accrue d'implants médicaux. Ces implants peuvent être contaminés par des bactéries causant l'apparition d'infections nosocomiales (IN) qui sont un problème clinique majeur. Le traitement fréquent est  l'utilisation d'antibiotiques mais ils n'ont actuellement peu d'effets sur les bactéries (résistance). De plus, elles ont la capacité à former un biofilm lorsqu'elles sont dans un environnement hostile. En biofilm, elles sont difficiles à détruire en raison de la sécrétion d'une matrice qui rend presque impossible l'accès aux a…

Les nanoparticules (NPs) d'oxyde ou d'hydroxyde de fer peuvent être utilisées en imagerie par résonance magnétique, afin de rehausser le signal vasculaire. Dans ce projet, des NPs magnétiques de très fines tailles (<10 nm) à base de fer sont synthétisées avec une méthode de réduction par plasma. Simple et rapide (t<5 min), cette technique consiste à projeter un plasma d'argon à la surface d'une solution aqueuse contenant des ions métalliques et des molécules de ligand. La synthèse de NPs directement dans l'eau est avantageuse en vue d'applications biomédicales. En effet, cela permet de sup…

Le développement de nanomatériaux multifonctionnels polymères capables d'intéragir avec les processus biologiques et de se dégrader sous stimulation externe, est d'un intérêt majeur en médecine. Les nanovecteurs micellaires autoassemblés basés sur les copolymères à blocs amphiphiles, sont utilisés pour la livraison ciblée de médicaments. Sous stimulation externe, les nanovecteurs peuvent se dissocier dans les cellules malades, en particulier les cellules cancéreuses. La dissociation provoque un relargage rapide et contrôlé des médicaments anticancéreux, ainsi que l'élimination des fragment…

Les mécanismes d'autoréparation utilisés par le système nerveux endommagé comprennent la régénération d'axones endommagés, et la repousse à partir des axones non endommagés des neurones survivants. Les matériaux nanostructurés, dont l'oxyde de cérium sous forme de nanoparticules, ont des propriétés anti-inflammatoires et neuroprotectives. Bien que le système nerveux central soit principalement incapable de régénérer les axones, il permet, avec le système nerveux périphérique, la repousse collatérale.  Dans cette étude, nous avons utilisé un paradigme bien connu afin d'évaluer la repousse d…

La thérapie photodynamique (TPD) est une technique de traitement du cancer, basée sur la combinaison d'une source lumineuse de longueur d'onde spécifique et d'un photosensibilisateur. Elle  permet de générer des espèces de l'oxygène singlet et d'induire une cytotoxicité sur les cellules cancéreuses. Actuellement, la 2me génération de photosensibilisateurs (5,10,15,20-Tetra(m-hydroxyphenyl)chlorin (m-THPC) est plus active que les porphyrines, et absorbe la lumière dans le rouge. Cependant, les bandes d'absorption du m-THPC ne sont pas dans la région optimale du proche infrarouge, ou les tis…