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

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Diana Consuelo Rodríguez Burbano : Université Concordia

Résumé de la communication

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.

Résumé du colloque

Les nanomatériaux sont utilisés en recherche biomédicale et en médecine. Par exemple, des nanoparticules magnétiques permettent de suivre des cellules par imagerie de résonance magnétique; des particules poreuses permettent de livrer des médicaments de façon sélective pour certains organes; l’utilisation de nanoparticules d’argent est à l’étude, afin de contrôler la prolifération bactérienne; des particules pseudovirales sont utilisées pour le développement de nouveaux vaccins. Afin de pouvoir prendre toute leur place dans la médecine de demain, les différentes nanotechnologies doivent faire l'objet d'études approfondies : tout d'abord, la synthèse de ces produits doit être parfaitement reproductible; ensuite, les particularités de leurs propriétés physico-chimiques doivent être étudiées en profondeur et avec grande précision; la surface des nanoparticules et des nanomatériaux doit souvent être recouverte de molécules ou polymères permettant d'en augmenter la stabilité colloïdale et la biocompatibilité. Finalement, la stabilité chimique et colloïdale des particules et les mécanismes de dégradation des nanomatériaux doivent être étudiés en profondeur, et les risques de toxicité cellulaire, physiologique et histologique doivent être évalués. Ainsi, le domaine des nanoparticules et des nanomatériaux pour la médecine recèle des enjeux complexes et interreliés.

Les nouveaux systèmes de nanoparticules doivent cependant faire l’objet d’une évaluation attentive et poussée, afin de bien comprendre leurs mécanismes physico-chimiques et biologiques intrinsèques, leur biodistribution lorsque injectés dans un organisme, les potentiels risques de toxicité liés à leur utilisation dans le vivant, ainsi que leur impact éventuel dans la médecine diagnostique et thérapeutique de demain.

Contexte

section icon Thème du congrès 2013 (81e édition) :
Savoirs sans frontières
section icon Date : 6 mai 2013

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