Nanoparticules paramagnétiques à base d’oxydes, de fluorures de terres rares et de silice mésoporeuse pour l’imagerie par résonance magnétique (IRM)

Marc-André Fortin, Département de génie des mines, de la métallurgie et des matériaux, Faculté des sciences et de génie, Université Laval, Québec , QC, Canada

Les nanoparticules paramagnétiques sont utilisées comme agents de contraste vasculaire et cellulaire en IRM. Intégrant plusieurs centaines d’ions Gd3+ par unité d’agent de contraste, ces produits permettent d’atteindre des relaxivités spécifiques très élevées (i.e. performance en IRM). Contrairement à l’utilisation de nanoparticules d’oxyde de fer, qui occasionnent une perte de signal, l’augmentation du signal généré par la présence de nanoparticules paramagnétiques dans le sang ou dans des cellules implantées in-vivo, permet la quantification du suivi vasculaire, moléculaire, ou cellulaire d’un produit. Or, l’intégration d’un nombre croissant d’éléments dans les systèmes de nanoparticules utilisés pour les applications biomédicales, pose de véritables enjeux de quantification physico-chimiques. C’est le cas des nouveaux systèmes de nanoparticules à base d’oxydes (Gd2O3), de fluorures de terres rares (ex. : NaGdF4) et de silice mésoporeuse (MSN : Gd).  Selon leur taille, leur composition chimique, le nombre d’ions Gd3+ en surface, et leurs ligands, les particules paramagnétiques à base de matériaux inorganiques expriment des propriétés relaxométriques variables. Le séminaire portera sur l’étude physico-chimique et relaxométrique de deux systèmes paramagnétiques (fluorures et silices mésoporeuses) contenant des ions Gd3+, les stratégies employées afin de bien élucider la structure de ces nanomatériaux aux structures complexes, ainsi que leur impact sur leurs propriétés relaxométriques. La performance in vivo de ces nanomatériaux en contraste vasculaire sera aussi présentée et décrite.

Sélection de références du groupe de recherche 1-6 :

1. Guay-Begin, A.A., et al., Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids, (2011).
2. Faucher, L., et al., Nanotechnology, 22 (2011) 295103. 
3. Faucher, L., et al., Contrast media & molecular imaging, 6 (2011) 209-218.
4. Guillet-Nicolas, R., et al., Advanced Functional Materials, 21 (2011) 4653-4662.
5. Letourneau, M., et al., J Phys Chem B, 116 (2012) 13228-13238.
6. Faucher, L., et al., ACS Appl Mater Interfaces, 4 (2012) 4506-4515.

Site web du groupe du Prof. Fortin's

Cette conférence est présentée par le RQMP Versant Nord du Département de physique de l'Université de Montréal et le Département de génie physique de Polytechnique Montréal.