Note publique d'information : Cette thèse s’inscrit dans le contexte de l’imagerie par Luminescence Cherenkov (CLI),
apparue en 2009 et reposant sur des radioéléments émetteurs de la Radiation Cherenkov
(CR).L’étude a spécifiquement développé des outils moléculaires et nanoparticulaires
visant à aborder l’association du CR à la photothérapie dynamique (PDT), l’imagerie
optique par émission de fluorescence et l’IRM.Les outils moléculaires appartiennent
à la famille des subporphyrines, analogues tripyrroliques des porphyrines, présentant
le quadruple avantage d’absorber dans la zone correspondant au pic d’émission du CR,
d’être potentiellement radiomarquables, d’être assez stables et de présenter une forme
concave contrariant leur agrégation. La structure des subporphyrines a été optimisée
pour initier leurs premiers pas en biologie, en tant que fluorophores pour la microscopie
et photosensibilisateurs pour la PDT. Puis une étude à chaud en présence de fluorodéoxyglucose
radiomarqué [18F]-FDG et en l’absence de source d’irradiation exogène a validé l’utilisation
des subporphyrines en PDT-Cherenkov.Les outils nanoparticulaires sont des liposomes
embarquant deux composants de façon choisie sur deux sites distincts parmi les trois
qu’offrent les vésicules lipidiques : surface externe, bicouche, lumen. Deux couples
de sites ont été examinés. L’incorporation simultanée des agents d’imagerie hydrophiles
et hydrophobes qui en résulte a permis : a) de rendre biocompatibles ces derniers
(les rendre vectorisables en milieu aqueux, et donc de s’affranchir d’un co-solvant
de type DMSO pour études biologiques), b) de conduire au double marquage cellulaire
simultané sur deux sites différents (noyau, cytoplasme), c) d’envisager des transferts
CRET et CRET-FRET liposomiaux futurs, d) l’incorporation d’agent de contraste pour
l’IRM et un futur radiomarquage ciblent un agent magnéto-optique (nucléaire) visant
à mieux adresser l’écart entre les deux techniques d’imagerie.
Note publique d'information : This work is relevant to Cherenkov Luminescence Imaging (CLI), an imaging approach
that appeared in 2009 and relies on radionuclides that emit Cherenkov Radiation (CR).The
study specifically developed molecular and nanoparticular tools aimed at addressing
the association of CR with photodynamic therapy (PDT), optical imaging from fluorescence
emission, and MRI.The molecular probes belong to the subporphyrin family, which are
tripyrrolic porphyrin analogs, the advantages of which are four-fold : they absorb
in an area of the electromagnetic spectrum that matches the CR maximum peak emission,
their radiolabeling is potentially achievable, they are fairly stable and their concave
shape prevents aggregation. The subporphyrin structure has been optimized to get them
in the biological field, such as fluorophores in microscopy and photosensitizers in
PDT. Subsequent study carried out in the presence of radiolabeled fluorodeoxyglucose
[18F]-FDG and in the absence of exogenous light sources showed the relevance of using
subporphyrins in PDT-Cherenkov.Nanoparticular probes are liposomes that embark two
components in two dedicated sites among three available at the lipidic vesicle: outer
surface, bilayer, lumen. Two couples of sites have been examined. The resulting simultaneous
incorporation of hydrophilic and hydrophobic imaging agents allowed to achieve or
envision the followings : a) biocompatibility of the latter (vectorization in aqueous
media to skip the co-solvent addition (such as DMSO) in biological studies), b) simultaneous
double cell labelling on two different sites (nucleus, cytoplasm), c) future liposomal
CRET and CRET-FRET transfers, d) incorporation of MRI contrast agents and future radiolabelling
leading to magneto-optical (nuclear) imaging agents are aimed at better addressing/narrowing
the gap between both optical and magnetic imaging techniques.
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