Thèse soutenue le 24 juin 2011 pour obtenir le grade de docteur de l'Université de Grenoble - Spécialité : Chimie Physique Moléculaire et Structurale
Résumé :
Cette thèse concerne le développement de nanocristaux (NC) cœur/coquille d'InP/ZnS émettant dans le proche infrarouge pour l'imagerie biologique. Dans la synthèse chimique des NC cœur d'InP, nous avons utilisé la phosphine générée in situ comme précurseur de phosphore en combinaison avec le myristate d'indium comme précuseur d'indium et l'1-octadécène comme solvant. Les NC obtenus sont hautement cristallins et présentent une fluorescence dans la gamme 720-750 nm, selon leur taille. La croissance d'une ou deux monocouches (coquille) de ZnS sur la surface des NC d'InP a considérablement amélioré leur rendement quantique de fluorescence. Nous avons de plus étudié le transfert de phase de ces NC InP/ZnS du milieu organique au milieu aqueux en utilisant diverses molécules hydrophiles contenant un groupe thiol. En particulier, nous nous sommes intéressés au transfert de phase avec des molécules zwitterioniques tels que la penicillamine et la cystéine afin d'obtenir une taille hydrodynamique compacte, et de réduire les interactions non-spécifiques en milieu biologique. Dans l'étude du transfert de phase, l'accent a été mis sur la stabilité colloïdale des NC et sur la préservation de leur efficacité de fluorescence en milieu aqueux. La cytotoxicité des NC InP/ZnS fonctionnalisés avec la pencillamine a été évaluée en culture cellulaire. Puis la bio-distribution de ces NC a été étudiée dans des souris vivantes par imagerie de fluorescence grâce à leur émission dans le proche infrarouge. Pour finir, les fonctionnalisations de NC InP/ZnS d'une part avec un peptide de pénétration cellulaire, d'autre part avec des agents de contraste IRM (complexes de gadolinium) et enfin avec un nombre contrôlé de molécules streptavidine ont été explorées, démontrant le grand intérêt de ces NC pour l'imagerie biologique.
Jury :
Président : Pr Pierre Labbe
Rapporteure : Pr Valérie Marchi-Arzner
Rapporteur : Dr Benoît Dubertret
Examinateur : Pr Adam Pron
Examinateur : Dr Fabien Delpech
Invitée : Dr Isabelle Texier-Nogues
Directeur de thèse : Dr Peter Reiss
Co-directrice de thèse : Dr Isabelle Texier-Nogue
Mots clés :
phosphure d'indium, boîtes quantiques, nanocristaux, imagerie biologique de fluorescence, infrarouge, transfert de phase, fonctionnalisation de surface, Imagerie
in vivo, Marquage biologique, Fluorescence, Synthèse chimique, Colloïdes fonctionnalisation de surface
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