Rechercher dans le programme et les archives du congrès



81e Congrès de l'ACFAS

Caractérisation physico-chimique des nanoparticules de MnO recouvertes de dendron phosphonate, pour l'utilisation en imagerie médicale

Auteur : ilya veksler
Colloque    128 - Nanoparticules et nanomatériaux pour la médecine

Les nanoparticules de MnO, de très petite taille (6 nm), pourraient être utilisées comme agent de contraste positif en imagerie à résonnance magnétique (IRM) pour marquer des cellules ou molécules. Juste après synthèse, ces nanoparticules sont hydrophobes étant recouvertes d'oléate (synthèse par décomposition thermique). En vue d'application en milieu biologique, il est primordial d'effectuer un échange de ligand afin de les rendre hydrophiles, de démontrer leur stabilité en solution aqueuse et saline, de mesurer leurs propriétés relaxométriques. Dans cette étude, un nouveau dendron à base de poly(ethylène glycol)- phosphonate a été utilisé. L'efficacité de l'échange de ligand a été confirmée par spectroscopies à rayon-X (XPS) et infrarouge (FTIR). L'implication des groupements phosphonates dans l'échange de ligands, a été mise en évidence. Ces nanoparticules « dendronisées », de rayon hydrodynamique inférieur à 100 nm, ont montré une stabilité colloïdale sur trois semaines aussi bien dans l'eau qu'en solution saline. Les propriétés relaxométriques des particules ont été mesurées à 1.41T et à 37C, et donnent un r1 de 3.5 mM-1s-1 pour un rapport r2/r1 proche de 6. Les nanoparticules de MnO recouvertes de dendrons sont donc prometteuses et seront prochainement injectées dans des souris afin de s'assurer d'une part qu'elles ne sont pas retenues par un organe vital et d'autre part qu'elles sont bien excrétées par voie hepatobiliaire ou urinaire (étude de biodistribution).

81e Congrès de l'ACFAS

Effets des nanoparticules d'argent sur l'apoptose des neutrophiles humains

Auteur : Michelle Poirier
Colloque    128 - Nanoparticules et nanomatériaux pour la médecine

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 technique d'exclusion au bleu de trypan et par la libération de lactate déshydrogénase (LDH). L'apoptose a été évaluée par cytologie et la production d'interleukine (IL)-6 et IL-8 par ELISA. Aucune nécrose n'a été observée en présence de AgNP70.  Les mêmes résultats ont été observés pour AgNP20 à l'exception de ~10% de nécrose à 100µg/ml. Aucune augmentation de LDH n'a été observée. Le taux d'apoptose est similaire au contrôle lorsque les cellules sont incubées avec 10µg/ml (~45%).  Toutefois, à 100µg/ml AgNP20, le taux d'apoptose est de 81.8 ± 4.1%  vs 19.3 ± 4.8% pour AgNP70. Contrairement à l'IL-6, nous observons une forte augmentation d'IL-8 (42000 pg/ml) à 100µg/ml AgNP20 et de 2000pg/ml pour AgNP70. Nous concluons que les AgNP peuvent affecter les taux d'apoptose des neutrophiles et que des effets opposés sont induits selon le diamètre de la NP.

81e Congrès de l'ACFAS

Optimisation des performances de nanoparticules magnétiques utilisées comme agent de contraste en IRM

Auteur : Yves Gossuin
Colloque    128 - Nanoparticules et nanomatériaux pour la médecine

Depuis plus de trente ans, les nanoparticules d'oxyde de fer sont utilisées comme agent de contraste en imagerie par résonance magnétique (IRM), notamment en imagerie cellulaire. De nouveaux composés à base de terres rares ont aussi été produits ces dernières années. Différentes théories ont été développées afin de comprendre l'effet de ces différentes particules sur la relaxation magnétique nucléaire de l'eau, qui est à l'origine du contraste qu'ils induisent en IRM. Ces modèles théoriques ont été validés par des simulations numériques et des mesures de relaxométrie. Ils permettent maintenant de prévoir a priori l'influence des paramètres physico-chimiques des particules (taille, aimantation, état d'agglomération) sur leur efficacité en IRM. On peut donc dresser le portrait-robot de la particule magnétique idéale, qui diffère selon qu'on souhaite un agent positif ou négatif à haut ou à bas champ magnétique.

81e Congrès de l'ACFAS

Effet de l'encapsulation du curcumin sur la toxicité induite par l'acroléine

Auteur : Ghislain Djiokeng Paka
Colloque    128 - Nanoparticules et nanomatériaux pour la médecine

Plusieurs travaux ont rapporté le potentiel neuroprotecteur du curcumin. Cependant, son efficacité in vivo est limitée à cause de sa faible absorption. Nous nous proposons de comparer son efficacité suite à son encapsulation dans des nanoparticules. L'effet neuroprotecteur sera analysé vis-a-vis de l'acroléine, un produit dérivé des lipides oxydés très réactif, dont la toxicité sur les neurones et sa présence dans le cerveau des patients atteints de la maladie d'Alzheimer (MA) ont été démontrées. Les nanoparticules  ont été synthétisées tel que décrit précédemment. La caractérisation a été faite par diffusion dynamique de lumière laser (DLS) et par microscopie électronique. Les tests de mortalité (LDH) et de survie (résazurine) cellulaires ainsi que la détermination de la production des espèces oxygénées réactives (EROs)  par DCF-DA ont été effectués après traitement par l'acroléine. Certaines protéines impliquées dans les voies de signalisation cibles ont ensuite été étudiées par Western blot. Nos résultats montrent un effet protecteur du curcumin (10 µM) à travers une réduction de la production des EROs et la modulation des voies de signalisation comme le NF-ƙB, Nrf2, Sirt1, et AKT qui sont impliquées dans la survie cellulaire et dans la MA. Les tests de toxicité révèlent une plus grande protection du curcumin encapsulé par rapport au curcumin seul. Ceci confirme l'intérêt accordé aux nanoparticules comme stratégie d'administration des médicaments applicable dans la MA.

81e Congrès de l'ACFAS

Système de capture d'ADN à base de particules magnétiques et fluorescentes multifonctionnelles couplé à la cytométrie de flux pour le génotypage plaquettaire

Auteur : Amandine Cornillon
Colloque    128 - Nanoparticules et nanomatériaux pour la médecine

Un conflit foeto‐maternel ou une transfusion de plaquettes sanguines chez un patient immunisé nécessite de réaliser un groupage plaquettaire du père, de la mère et du bébé ou du donneur et du receveur. Actuellement, l'unique moyen de réaliser un typage plaquettaire est la biologie moléculaire, par Polymerase Chain Reaction (PCR) SSP. C'est un processus long, couteux en réactifs et nécessitant une quantité d'échantillons parfois trop importante. Il est donc justifié d'envisager de nouveaux outils de diagnostique avec des performances améliorées. L'INL, l'EFS Rhône‐Alpes et le LN2 développent une méthode utilisant des particules multifonctionnelles biofonctionnalisées. Une première approche basée sur un sandwich particule magnétique / particule fluorescente, et un biocapteur de fluorescence, a déjà permis d'identifier une mutation génétique (SNP) avec un seuil inférieur de détection de quelques femtomoles d'acides nucléiques synthétiques. Ces travaux sont poursuivis afin d'être applicables à de véritables échantillons biologiques. La mise en oeuvre du test a été simplifiée. Chaque particule et sandwich sont analysés par cytométrie en flux, ce qui permet de caractériser leur fluorescence, leur taille et leur granularité et de mieux comprendre leur comportement. Dans ce travail, nous montrons que la combinaison d'un système de particules biofonctionnalisées et la détection par cytométrie en flux permet d'identifier de manière spécifique le gène plaquettaire HPA‐1a.

81e Congrès de l'ACFAS

Glycodendrimères : synthèse et applications en nanomédecine

Auteur : René Roy
Colloque    128 - Nanoparticules et nanomatériaux pour la médecine

La fusion entre la la nanotechnologie et la glycobiologie a stimulé une croissance exponentielle dans les activités de recherche conduisant au développement de nouveaux biomatériaux fonctionnels. Plus particulièrement, les avancés importantes dans la conception et la construction versatile de glyconanoparticules, considérées comme les équivalents synthétiques de glycoconjugués naturels, ont pavé la route vers des applications biomédicales précises. L'accessibilité à une vaste gamme de ces nanosystèmes structurés, en terme de structures 3D, dimensions, et organisés autour de nanoparticules stables, ont contribué de façon importante à leurs développements et leurs applications en nanomédecine. Dans ce contexte, les glyconanoparticules d'or (GNPs), les Points Quantiques (Quantum Dots, QDs) glycosylés, fullerènes, natotubes (SWNTs), ainsi que les systèmes auto-assemblés par l'utilisation de glycodendrimères amphiphiles, sont présentement largement étudiés comme outils d'imagerie et agents thérapeutiques et de biosenseurs. La présentation sera d'abord axée sur un bref aperçu des méthodes de synthèses récentes de glycodendrimères ayant permis une compréhension approfondie des interactions multivalentes protéines-glucides. Ensuite, une attention particulière sera dirigée vers la conception d'un vaccin prototype contre le cancer du sein, puis sur la conception de molécules antiadhésives permettant l'inhibition d'adhésions bactériennes.

81e Congrès de l'ACFAS

Marquage de nanoparticules de silice mésoporeuse pour le traitement du cancer, afin d'en assurer le suivi par IRM

Auteur : Meryem Bouchoucha
Colloque    128 - Nanoparticules et nanomatériaux pour la médecine

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 être greffées à la surface externe des nanoparticules sans en bloquer les pores. Des MSN de type MCM-48 ont été synthétisées et fonctionnalisées avec différents pourcentages de PEG et de DTPA. Les résultats obtenus montrent qu'une faible quantité de PEG et DTPA assure un greffage sélectif de la surface externe tout en conservant plus de 90% de la surface spécifique, du volume poreux et du diamètre des pores. Ces quantités sont suffisantes pour avoir des particules colloïdalement stables et ayant de fortes propriétés relaxométriques pour l'IRM en contraste positif (r2/r1 = 1.47). Les nanoparticules 5%DTPA-2.5%PEG-MCM ont aussi montré leur capacité à piéger l'acridine (molécule modèle) et la daunorubicine (agent anticancéreux). Ainsi, les nanoparticules développées peuvent être considérées comme des matériaux prometteurs la vectorisation de médicaments anticancéreux et leur suivi in vivo.

81e Congrès de l'ACFAS

Étude de l'endocytose d'un vecteur ciblant le récepteur de la transferrine murine par les cellules endothéliales

Auteur : Sarah Paris-Robidas
Colloque    128 - Nanoparticules et nanomatériaux pour la médecine

Les cellules endothéliales du cerveau (CEC), représentent un des principaux obstacles pour le transport des médicaments au cerveau. Cependant, en raison de leur potentiel de sécrétion et de la proximité des neurones et des astrocytes, elles offrent aussi des opportunités uniques de ciblage thérapeutique pour le traitement des maladies neurodégénératives. Dans cette étude, l'anticorps monoclonal Ri7 ciblant le récepteur de la transferrine (RTf) murin et un IgG contrôle (IgG2A3) ont été couplés avec des quantum dots (Qdots) et injectés par voie intraveineuse chez la souris. Les animaux ont été sacrifiés à 30 min, 1 h, 4 h et 24 h suivant les injections. Des analyses de microscopie en fluorescence ont mis en évidence la colocalisation du complexe Ri7-Qdots avec un marqueur de la lame basale. L'étude de la distribution des Ri7-Qdots en microscopie électronique a démontré leur internalisation par les CEC. La présence de Ri7-Qdots a été principalement observée à l'intérieur de différentes structures intracellulaires, suggérant l'endocytose du complexe dans les CEC. De plus, des analyses de quantification ont permis de démontrer une variation du nombre des Ri7-Qdots selon le temps de sacrifice post-injection. En résumé, les résultats obtenus suggèrent fortement que le vecteur Ri7 pourrait être utilisé dans le cadre d'un ciblage thérapeutique des CEC.

81e Congrès de l'ACFAS

Propriétés inflammatoires de deux nanoparticules de type « oxyde-métal » : le dioxyde de titane (TiO2) et l'oxyde de zinc (ZnO)

Auteur : David Gonçalves
Colloque    128 - Nanoparticules et nanomatériaux pour la médecine

Les nanoparticules (NP) de type "oxyde-métal" sont employées dans une panoplie d'applications. Nous avons déjà documenté des effets pro-inflammatoires des NP de dioxyde de titane (TiO2, 1-10nm) in vitro chez les neutrophiles ou polymorphonucléaires (PMN) humains. Les PMN jouent un rôle pivot dans l'inflammation. Nous avons également démontré que ces NP sont très pro-inflammatoires et provoquent une infiltration neutrophilique in vivo dans un modèle murin. Dans la perspective de poursuivre l'étude du potentiel inflammatoire des NP de TiO2 et de présenter nos dernières observations obtenues avec les NP d'oxyde de zinc (ZnO, 1-10nm), nous exposons ici les résultats découlant d'expériences de type cinétiques et concentration-dépendantes. Au préalable, nous avons caractérisé les NP (diamètre hydrodynamique, potentiel zêta, TEM). Nous avons déterminé leur cytotoxicité (bleu de trypan, libération de la LDH), leur effet sur le cytosquelette (morphologie cellulaire, polymérisation d'actine) ainsi que sur la production d'espèces réactives oxydées. De plus, nous avons déterminé leurs effets sur d'autres fonctions importantes des PMN. Entres autres, nous présentons ici la capacité de ces NP à retarder l'apoptose des PMN, dépendante de la synthèse protéique de novo. Même si ces NP appartiennent à une même famille, nous mettons en évidence par méthodes in vitro, leurs effets parfois différents. Nous  démontrons que, contrairement au TiO2, ZnO ne provoque pas d'inflammation in vivo.

81e Congrès de l'ACFAS

Influence des nanoparticules technologiques sur l'activité de neutrophiles humains

Auteur : Nathalie HOARAU
Colloque    128 - Nanoparticules et nanomatériaux pour la médecine

Les neutrophiles sont les premières cellules recrutées au site d'une lésion, qui peut être causée soit par des molécules endogènes (urate cristallisé) ou exogènes (nanoparticules). Elles possèdent des granules qui contiennent des enzymes capables de lutter contre les pathogènes. La calprotectine, connue pour être libérée par ces cellules en réponse aux cristaux d'urate, participe activement au développement de la réponse inflammatoire. Par ailleurs, les nanoparticules technologiques (NPT) sont des éléments de plus en plus utilisées dans divers domaines. Leurs effets sur la réponse immunitaire innée sont cependant peu connus. Dans ce contexte, le projet de recherche consiste à comprendre les mécanismes d'action qui interviennent lors d'une stimulation des neutrophiles par les fullerènes et les nanotubes de carbone. Les résultats obtenus ont mis en évidence que les NPT utilisées sont faiblement impliquées dans la dégranulation des neutrophiles et favorisent la sécrétion de la calprotectine. L'étude a également montré que ces protéines se retrouvent dans les microvésicules sécrétoires. Leur libération est stimulée par les cristaux d'urate et par les NPT. Cette étude comparative entre les NPT et les nanoparticules biologiques, permettra d'évaluer leurs impacts potentiels sur les réponses de l'immunité innée.

81e Congrès de l'ACFAS

Pause

Colloque    128 - Nanoparticules et nanomatériaux pour la médecine
81e Congrès de l'ACFAS

Nanochirurgie par laser femtoseconde amplifié par nanoparticules d'or : un nanoscapel pour la médecine du 21e siècle

Auteur : Michel Meunier
Colloque    128 - Nanoparticules et nanomatériaux pour la médecine

Un nouveau scalpel permettant des incisions nanométriques dans les cellules cancéreuses a été utilisé avec succès. Cette nouvelle technologie permet d'introduire des gènes dans les cellules cancéreuses afin de modifier leur comportement, sans pour autant affecter les cellules saines.  Pour y parvenir, la membrane cellulaire est transpercée,  forçant le transfert de gènes. Un laser à impulsions ultra-brèves est utilisé, de concert avec des nanoparticules métalliques d'or agissant comme de minuscules lentilles pour concentrer la lumière et perforer la membrane.  Les résultats démontrent un très grand taux de perforation (70%), une très faible toxicité (<1%) ainsi qu'une efficacité trois fois supérieures à celles obtenues par une technique standard de lipofection. Les particules demeurent intactes suite au traitement. La compréhension des mécanismes physiques de perforation de la membrane est à l'étude.  Les nanoparticules présentent une résonance plasmonique, permettant d'interagir de façon extrêmement localisée avec la matière. Suite à l'irradiation laser, un plasma électronique nanométrique est généré et excité autour des nanoparticules. Ce plasma, et non le chauffage des particules, est le principal responsable de la génération des bulles et permet aux nanoparticules de créer les bulles tout en restant intactes suite à l'irradiation. Les applications de ce nanoscapel de lumière pourraient s'imposer comme un outil important de la chirurgie.

81e Congrès de l'ACFAS

L'encapsulation du curcumin dans des nanoparticules augmente la perméabilité neuronale et ses propriétés neuroprotectrices 

Auteur : Sihem Doggui
Colloque    128 - Nanoparticules et nanomatériaux pour la médecine

Il est établi que dans la maladie d'Alzheimer (MA), le stress oxydatif (SO) contribue à sa physiopathologie de façon précoce. De nombreux travaux indiquent que le curcumin, composé ayant une forte activité antioxydante, serait prometteur dans le traitement de la MA. Cependant, ses bénéfices sont limités par sa faible solubilité, réduisant ainsi son absorption par voie orale. Dans le but d'augmenter sa biodisponibilité, nous avons synthétisé des nanoparticules intégrant le curcumin (Nps-cur), biodégradables et biocompatibles. Ainsi, l'objectif de notre étude est de déterminer l'effet protecteur des Nps-cur contre le SO induit par le peroxyde d'hydrogène (H202) sur des cellules de neuroblastome humain, les SK-N-SH. Les Nps-cur sont synthétisés par émulsion évaporation de solvant. Elles sont caractérisées par diffusion dynamique de la lumière, par microscopie électronique et par microscopie confocale. Finalement, nous avons étudié leur toxicité cellulaire (LDH et résazurine) et leur effet sur la production intracellulaire d'espèces réactives à l'oxygène (ROS) via DCF-DA. Les Nps-cur sont non-toxiques pour les cellules SK-N-SH. De plus, leur perméabilité neuronale et leur effet neuroprotecteur sont supérieurs à ceux du curcumin seul. Les Nps-cur représentent donc une stratégie prometteuse dans le transport de médicaments dans le but de protéger les neurones contre le SO observé dans la MA.

81e Congrès de l'ACFAS

Toxicité des nanoparticules superparamagnétiques sur la photosynthèse et la croissance de la plante aquatique Lemna gibba

Colloque    128 - Nanoparticules et nanomatériaux pour la médecine

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), provoquant l'inhibition du taux de croissance basée sur le poids frais (52-59%) ou le nombre de frondes (32-49%). L'indice de performance de l'activité du PSII, le biomarqueur le plus sensible des fonctions du PSII, a diminué de 83, 86 et 79% respectivement pour NSPM-1, NSPM-2 et NSPM-3. Dans cette étude, nous avons clairement démontré que l'altération de la photochimie du PSII et la production de ROS ont significativement contribué à l'inhibition de la croissance de L. gibba. Par conséquent, cette étude suggère que les NSPM peuvent représenter un risque de toxicité pour la viabilité des plantes aquatiques.

81e Congrès de l'ACFAS

Synthèse de nanoparticules mésoporeuses pour la livraison de médicaments

Auteur : Freddy Kleitz
Colloque    128 - Nanoparticules et nanomatériaux pour la médecine

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/multifonctionnels démontrant une meilleure stabilité et biocompatibilité. Cette contribution va porter sur les récents progrès concernant la synthèse de nanosphères de silice se caractérisant par une très grande porosité, leur bio-fonctionnalisation sélective et leurs applications potentielles comme supports biomédicaux. Parmi les exemples, nous allons notamment mettre en lumière l'utilisation de la β-lactoglobuline pour modifier la surface des matériaux de silice mésoporeuse et développer un nouveau système de vectorisation de médicaments par voie orale. Cette protéine est très intéressante en raison de ses propriétés émulsifiantes qui permettent d'améliorer la stabilité colloïdale en milieu physiologique, et elle permet d'assurer une libération contrôlée de molécules hydrophiles ou hydrophobes en fonction du pH.

81e Congrès de l'ACFAS

Impact de l'agrégation des nanoparticules du PapMV sur son effet adjuvant

Auteur : Gervais Rioux
Colloque    128 - Nanoparticules et nanomatériaux pour la médecine

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 bâtonnet, lorsque qu'il est exposé à la température corporelle d'un mammifère. Des structures complexes comme celle-ci sont facilement reconnaissables par le système immunitaire et induisent une forte réponse immunitaire. Une forme non-agrégée à température corporelle a donc été construite afin de confirmer que cette capacité était bien reliée à son effet d'adjuvant. À la suite d'immunisations, les nanoparticules non-agrégées stimulent significativement moins les systèmes immunitaires inné et adaptatif que la forme agrégée, malgré leurs très grandes similitudes. Cette observation confirme que les propriétés physiques des nanoparticules sont essentielles à leur effet adjuvant.

81e Congrès de l'ACFAS

Développement des nanoluminophores à piégeage d'électrons à base de CaS: Eu2+/Dy3+, pour l'imagerie

Auteur : Diana Consuelo Rodríguez Burbano
Colloque    128 - Nanoparticules et nanomatériaux pour la médecine

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. Cette énergie accumulée est libérée après l'irradiation en infrarouge, en obtenant une émission très intense d'une durée de vie longue dans le visible. Dans l'hôte, le Dy3+ induit la formation de défauts et l'Eu2+ donne une émission intense dans le rouge à 650 nm, reliée à la transition permise de (4f65d ® 4f7)3 qui sera utilisable en bioimagerie. Le mécanisme de piégeage-dépiégeage a été étudié par la spectroscopie de luminescence en  mesurant le temps optimal de la charge piégée ainsi que la variation de l'émission photostimulée en temps. Les CaS:Eu2+/Dy3+ fonctionnalisées avec le thioglycérol, dispersées dans l'eau, ont l'avantage d'être d'abord chargées par les rayons UV et ensuite administrées au patient afin d'éliminer la destruction des tissus. De plus, l'excitation non invasive en proche IR à 980 nm a comme avantage de pénétrer les tissus et de photostimuler les nanoparticules par le processus de dépiégeage.

81e Congrès de l'ACFAS

Marquage de nanoparticules de silice mésoporeuse pour le traitement du cancer, afin d'en assurer le suivi par IRM

Auteur : Meryem Bouchoucha
Colloque    128 - Nanoparticules et nanomatériaux pour la médecine

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 être greffées à la surface externe des nanoparticules sans en bloquer les pores. Des MSN de type MCM-48 ont été synthétisées et fonctionnalisées avec différents pourcentages de PEG et de DTPA. Les résultats obtenus montrent qu'une faible quantité de PEG et DTPA assure un greffage sélectif de la surface externe tout en conservant plus de 90% de la surface spécifique, du volume poreux et du diamètre des pores. Ces quantités sont suffisantes pour avoir des particules colloïdalement stables et ayant de fortes propriétés relaxométriques pour l'IRM en contraste positif (r2/r1 = 1.47). Les nanoparticules 5%DTPA-2.5%PEG-MCM ont aussi montré leur capacité à piéger l'acridine (molécule modèle) et la daunorubicine (agent anticancéreux). Ainsi, les nanoparticules développées peuvent être considérées comme des matériaux prometteurs la vectorisation de médicaments anticancéreux et leur suivi in vivo.

81e Congrès de l'ACFAS

Rôle des exosomes dans l'infection à VIH-1 : comment purifier ces nanoparticules biologiques ?

Auteur : Audrey Hubert
Colloque    128 - Nanoparticules et nanomatériaux pour la médecine

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 d'isoler les exosomes des particules virales. Après avoir concentré les exosomes, particules virales et microvésicules du surnageant des cellules Raji/CD4 infectées ou non par le VIH-1, nous avons soumis cette fraction à un gradient de vélocité au iodixanol ou un gradient de sucrose (couramment utilisé dans l'isolation d'exosome) puis avons dosé l'activité acétylcholinestérase (ou AChE, marqueur des exosomes) ainsi que la p24 virale dans les différentes fractions recueillies. Les résultats montrent que l'activité AChE est retrouvée dans des fractions différentes de celles contenant de la p24 après utilisation du gradient de vélocité à l'iodixanol. Ces données mettent en évidence une technique permettant de purifier les exosomes d'autres particules et pouvant ainsi contribuer à la mise en place d'une nouvelle stratégie thérapeutique.

81e Congrès de l'ACFAS

Dîner

Colloque    128 - Nanoparticules et nanomatériaux pour la médecine
81e Congrès de l'ACFAS

Étude de la toxicité de nanoparticules : modèles expérimentaux et marqueurs d'effets

Auteur : Michel Fournier
Colloque    128 - Nanoparticules et nanomatériaux pour la médecine

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 nous permettent de comparer : 1- la toxicité de différentes nanoparticules et l'impact de facteurs tels la dose, la taille, etc., 2- la sensibilité de différentes espèces face aux mêmes doses de nanoparticules, 3- la réponse de différentes populations cellulaires (macrophages vs lymphocytes), 4- la sensibilité de différents marqueurs biologiques.

81e Congrès de l'ACFAS

Effets des milieux de culture sur des complexes protéines-nanoparticules : influence sur la nanotoxicité

Auteur : Doris Antoinette Mbeh
Colloque    128 - Nanoparticules et nanomatériaux pour la médecine

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 manière  sécuritaire. Nous nous proposons de comprendre le mécanisme d'adsorption des protéines et d'établir une corrélation entre leurs caractéristiques physico-chimiques et leur biocompatibilité. Ainsi, plusieurs techniques de caractérisation biologique et de surface ont été utilisées pour évaluer la réponse des cellules épithéliales aux NPs d'oxyde de fer.  Nous avons démontré que la présence du corona réduit l'agglomération des NPs. Nous avons également observé que la réponse cellulaire dépend des types des protéines adsorbées. Ces résultats montrent qu'au-delà d'une caractérisation physico-chimique, une compréhension de l'effet des milieux de culture, du sang et d'autres fluides biologiques, qui peuvent entrer en contact avec les NPs, est cruciale pour l'évaluation du potentiel toxique réel en nanotoxicologie.

81e Congrès de l'ACFAS

Fonctionnalisation des nanoparticules d'Au par le poly(éthylèneimine) et étude de leur activité hémolytique

Auteur : DIANE DJOUMESSI LEKEUFACK
Colloque    128 - Nanoparticules et nanomatériaux pour la médecine

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 surfaces d'or Dans cette étude, un test hémolytique a été effectué en mettent en contact une solution de globules rouges avec des Nps d'Au. Les Nps d'Au fonctionnalisées par le poly (éthylèneimine) (PEI) ont été utilisées. Le PEI est un polymère chargé utilisé pour le transfert de gènes. La modification de surface des Nps par le PEI a été réalisé par une procédure d'échange de ligand entre le PEI et le CTAB utilisé comme agent de surface lors de la synthèse des Nps d'Au. En mesurant la quantité d'hémoglobine libérée lorsque les NPs fonctionnalisées par le PEI sont en contact avec les globules rouges et en comparant celle-ci avec un échantillon complétement hémolysé, aucune de rupture de la membrane des globules rouges n'a été constatée. Ce test relativement simple, pourrait être introduit pour la validation du potentiel de toxicité de nanoparticules injectées de façon intravasculaire.

81e Congrès de l'ACFAS

Nanoparticules d'alliage or-argent pour la détection du cancer en microscopies SERS et en champ sombre

Auteur : David Rioux
Colloque    128 - Nanoparticules et nanomatériaux pour la médecine

Les nanoparticules d'alliage or-argent (AuAg) présentent un pic plasmonique (pic d'absorption et de diffusion de la lumière) dont la position varie en fonction de la composition. Cette propriété remarquable peut être mise à profit dans le cadre de l'imagerie biomédicale. Nous cherchons à démontrer la possibilité de coupler l'imagerie Raman amplifiée par la surface (SERS) et la microscopie en champ sombre en utilisant les nanoalliages comme agent de contraste. Nous présentons ici différentes stratégies de fabrication des nanoparticules d'alliage AuAg. Nous présenterons également la modélisation des propriétés optiques des nanoalliages en fonction de leur taille et de leur composition ainsi que la caractérisation expérimentale associée. Entre autres, le pic de résonnance des nanoalliages varie linéairement avec la composition, entre le pic de l'argent pur (~400nm) et celui de l'or (~520nm). De façon similaire, l'amplification Raman par la surface des nanoparticules est dépendante de la longueur d'onde d'excitation. Nous avons également démontré qu'il est possible de différencier des nanoalliages de 3 compositions différentes sur une même image de microscopie en champ sombre. Les nanoalliages présentent donc un bon potentiel comme agent de contraste en imagerie biomédicale.

81e Congrès de l'ACFAS

 Synthèse des nanoparticules paramagnétiques et applications en IRM

Auteur : Marc-André Fortin
Colloque    128 - Nanoparticules et nanomatériaux pour la médecine

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 composition chimique, le nombre d'ions Gd3+ en surface, et leurs ligands, les particules paramagnétiques à base de matériaux inorganiques expriment des propriétés relaxométriques (performance d'un agent de contraste d'IRM) variables. Le séminaire portera sur l'étude physico-chimique et relaxométrique de ces deux systèmes paramagnétiques (fluorures et silices mésoporeuses) contenant des ions Gd3+, les stratégies employées afin de bien élucider la structure de ces nanomatériaux élaborés, et leur impact sur les propriétés relaxométriques. La performance de ces nanomatériaux en contraste vasculaire a été démontrée dans les modèles animaux, et ces études permettent de développer l'utilisation des nanoparticules paramagnétiques comme outils diagnostics et de livraison d'agents thérapeutiques.