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Dendritic surface modification of photocatalytic nanoparticles for tumour therapy : Modification dendritique de surface des nanoparticules photocatalytiques pour le traitement des tumeurs

by Susanne Julia Koch




Institution: Bordeaux
Department:
Year: 2017
Keywords: Nanoparticules; TiO2; Photocatalyse; Traitement des tumeurs; Dendrons; Fonctionnalisation de surface; Nanoparticles; TiO2; Photocatalysis; Tumour therapy; Dendrons; Surface functionalization
Posted: 02/01/2018
Record ID: 2201632
Full text PDF: http://www.theses.fr/2017BORD0687


Abstract

L'apparition dun dveloppement cancrigne est souvent caractristique des tumeurs de la rgion de la tte et du cou. En raison des altrations prmalignes et malignes frquentes, il n'est souvent pas possible de supprimer compltement la tumeur par chirurgie.Il en rsulte un risque lev de rcidive tumorale. Par consquent, cette recherche de doctorat vise dvelopper des nanoparticules photocatalytiques (NPs) qui seront utilises localement en complment de la thrapie tumorale traditionnelle. Ces NPs, une fois absorbes par les cellules tumorales induiront la mort des cellules photocatalytiques par activation de lumire UV. Des NPs de TiO2 ayant des proprits photocatalytiques et une taille moyenne infrieure 20 nm taient donc synthtises. La biocompatibilit des NPs, leur absorption dans les cellules et un ciblage tumoral efficace devraient tre garantis par une modification de surface des particules avec des molcules organiques dendritiques permettant un contrle prcis de la charge de surface des particules ainsi que la possibilit de couplage avec des anticorps. Un autre objectif tait la combinaison de proprits thrapeutiques et diagnostiques dans le systme de NPs par exemple ralis par incorporation d'agent luminescent. Cette recherche tait mene l'Universit de Bordeaux (synthse des molcules organiques pour la fonctionnalisation des particules) en coopration avec l'Institut Fraunhofer de recherche en silicate ISC Wrzburg, Allemagne (synthse des nanoparticules). The occurrence of field cancerization is characteristic for tumours of the head and neck region. Due to these widespread premalignant and malignant alterations, it is frequently not possible to entirely remove the tumour by surgery. This results in a high risk of tumour recurrence. Therefore, this PhD research aimed to develop photocatalytic nanoparticles (NPs) as completion of the traditional tumour therapy. These NPs are supposed to be incorporated by tumour cells and to induce photocatalytic cell death by UV light activation. TiO2 with convincing photocatalytic properties and an average size smaller than 20 nm should therefore be synthesized. NP biocompatibility, their uptake into cells and an efficient tumour targeting should be guaranteed by surface modification of the particles with dendritic organic molecules that allow a precise control of the surface charge of the particles as well as antibody coupling.A further objective was the combination of therapeutic and diagnostic properties within the NPsystem realized for example via introduction of a luminescent dye. This research was carried out at the University of Bordeaux (synthesis of organic molecules for particle functionalization) in cooperation with the Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC in Wrzburg, Germany (nanoparticle synthesis).Advisors/Committee Members: Heuz, Karine (thesis director).