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Accueil > Recherche > BioPhysique > Rayonnement ionisant et Biosystèmes > Nanoparticules métalliques pour la thérapie

Nanoparticules d’or pour la thérapie (radiosensibilisation et hyperthermie)


Depuis plusieurs années, l’équipe s’intéresse à l’application de nanoparticules métalliques à des fins thérapeutiques. Par exemple, les nanoparticules d’or ouvrent de nouvelles perspectives en radiothérapie puisqu’il a été constaté in vitro mais aussi in vivo qu’elles peuvent jouer un rôle radio-sensibilisateur c’est-à-dire augmenter l’effet thérapeutique des rayonnements ionisants tout en diminuant les effets secondaires induits. La caractérisation des interactions entre les nanoparticules et le rayonnement est encore loin d’être élucidée. C’est pourquoi nous avons développé une étude pionnière des mécanismes mis en jeu, basée sur une approche systématique et quantitative faisant défaut dans la littérature.

Nos travaux actuels portent i) sur la quantification des espèces produites (électrons, radicaux) lors de l’interaction d’un rayonnement ionisant (rayons X, rayons gamma ou électrons accélérés) avec ces nanoparticules ii) sur l’optimisation des conditions d’irradiation pour avoir une meilleure efficacité iii) une localisation optimale des nanoparticules dans des cellules pouvant induire leur mort.

De plus, des nano-objets tels que les bâtonnets d’or peuvent induire un phénomène d’hyperthermie sous éclairement spécifique. C’est cette propriété que nous étudions dans un projet pluridisciplinaire allant de l’étude de la physique du phénomène d’hyperthermie jusqu’à l’application médicale de nano-bâtonnets hybrides fonctionnalisés par des polymères thermosensibles.

Les outils

  • Synthèse de nanoparticules métalliques de taille, de forme et de fonctionnalisation contrôlées.
  • Systèmes d’irradiation X et gamma.

Quelques publications

- Could nanoparticle corona characterization help for biological consequence prediction ?
Brun, Emilie ; Sicard-Roselli, Cécile (2014) Cancer Nanotechnol. 5:7

- Gold nanoparticles functionalization notably decreases radiosensitization through hydroxyl radical production under ionizing radiation.
Gilles, Manon ; Brun, Emilie ; Sicard-Roselli, Cécile (2014) Colloids ad Surfaces B- Biointerfaces 123:770-777

- A New Mechanism for Hydroxyl Radical Production in Irradiated Nanoparticle Solutions. Sicard-Roselli, Cécile ; Brun, Emilie ; Gilles, Manon ; Baldacchino, Gérard ; Kelsey, Colin ; McQuaid, Harold ; Polin, Chris ; Wardlow, Nathan ; Currell, Fred (2014) Small 10:3338-3346

- Parameters governing gold nanoparticle X-ray radiosensitization of DNA in solution.
Brun, E. ; Sanche, L. ; Sicard-Roselli, C. (2009) Colloids and Surfaces B : Biointerfaces 72:128-134

- Energy Dependence of Gold Nanoparticle Radiosensitization in Plasmid DNA.
McMahon, S.J. ; Hyland, W. B. ; Brun, E. ; Butterworth, K.T. ; Coulter, J.A. ; Douki, T. ; Hirst, D. G. ; Jain, S. ; Kavanagh, A. P. ; Krpetic, Z. ; Mendenhall, M. H. ; Muir, M. F. ; Prise, K. M. ; Requardt, H. ; Sanche, L. ; Schettino, G. ; Currell, F. J. ; Sicard-Roselli, C. (2011) J. Phys. Chem. C 115:20160-20167

- Selective Cold Welding of Colloidal Gold Nanorods.
Laza, S ; Sanson, N. ; Sicard-Roselli, C. ; Aghedu, A. ; Palpant, B. (2013) Particle and Particle Systems Characterization Volume 30, Issue 7, 584–589

Collaborations

  • G. Baldacchino, CEA Saclay
  • F. Currell, Queen’s University, Belfast
  • M. Fromm, Université de Franche-Comté
  • P. Moretto-Capelle, Université P. Sabatier, Toulouse
  • B. Palpant, Ecole Centrale Paris, Châtenay-Malabry
  • L. Sanche, Université de Sherbrooke, Québec
  • H. Girard, J-C. Arnaud, CEA Saclay

Contrats

  • ANR Nan’Onsen (2013-2017)
  • DIM NANO K Iperchos (2014)
  • Financement Ambassade de France au Royaume-Uni (2013-2014)
  • INSERM/AVIESAN/INCA Nanobiodos (2012-2014)
  • NANO IdF Nan’Onsen (2010)