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Lechevallier, Séverine. Synthèse et caractérisation de nanoparticules luminescentes à base de lanthanides : vers de nouveaux bio-marqueurs

Lechevallier, Séverine (2010). Synthèse et caractérisation de nanoparticules luminescentes à base de lanthanides : vers de nouveaux bio-marqueurs.

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Résumé en francais

Ce travail concerne la mise au point de nanoparticules (NPs) luminescentes utilisables comme bio-marqueurs. Des nanoparticules inorganiques ont été synthétisées, dans lesquelles l'ion luminescent (Eu3+ pour la plupart des mesures) est introduit en substitution dans une matrice oxyde. Des nanoparticules de LnOHCO3:Eu3+ (Ln = Y ou Gd), de Ln2O3:Eu3+, de Ln2O3S:Eu3+ et de SiO2 :Eu3+ ont été caractérisées avec les techniques ATG, DRX-WAXS, TEM, IR et photoluminescence (PL). La précipitation contrôlée en présence d'urée est la voie qui a été optimisée pour obtenir des NPs sphériques et monodisperses en taille (150±15 nm). Ces particules d'hydroxycarbonate de lanthanide amorphes peuvent être utilisées comme marqueurs luminescents, telles quelles, ou après leur conversion en oxyde ou en oxysulfure. Pour les particules de SiO2:Eu3+ , c'est la synthèse par pyrolyse d'aérosol qui a été employée. Ces particules sont sphériques d'un diamètre moyen de 350 nm. Dans un second temps, les NPs inorganiques ont été modifiées en surface, par réaction avec des alcoxysilanes, afin d’y greffer des fonctions amines réactives. Plusieurs voies de modification ont été explorées : avec APTES (aminopropyltriethoxysilane), avec TEOS (tetraethoxysilane) puis APTES ou avec le mélange TEOS+APTES. Les mêmes techniques de caractérisation ont été appliquées aux particules modifiées, ainsi que l'analyse chimique, la RMN du solide et l'XPS. Des mesures de DLS et potentiel . des NPs en suspension dans l'eau ont été réalisées, ainsi que l'évaluation du nombre de NH2 accessibles par le couplage avec FITC (fluorescéine isothiocyanate). La modification directe de l'oxyde (Y2O3, Gd2O3) par APTES est la voie la plus favorable, et permet de greffer une couche d'environ 1 nm d'épaisseur, homogène à l'observation par TEM et présentant le plus grand nombre de NH2 accessibles. Finalement, pour progresser vers les applications de marquage luminescent en milieu biologique, la luminescence des particules a été observée et analysée : -au spectrofluorimètre, après leur dispersion dans l'eau -au microscope de fluorescence, sur lame de verre, sous excitation en bande large -au microscope confocal, sous excitation laser, après internalisation des particules dans des cellules cancéreuses -au cytomètre de flux

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Dexpert-Ghys, Jeannette
Mauricot, Robert
Ecole doctorale:Sciences de la matière (SdM)
laboratoire/Unité de recherche :Centre d'Elaboration de Matériaux et d'Etudes Structurales (CEMES), UPR 8011
Mots-clés libres :Europium - Luminescence - Nanoparticules - Bio-marquage - Greffage - Amino-silane
Sujets :Sciences des matériaux
Déposé le :22 Jun 2015 17:12