Thèse de Vincent Connord (LPCNO), fevrier 2015


Titre : Echauffement de nanoparticules par un champ magnétique haute-fréquence : application en cancérologie et catalyse de réaction de Fischer-Tropsch

Résumé : L’échauffement de nanoparticules magnétiques soumises à un champ magnétique alternatif ouvre des possibilités en nano-médecine (traitement par hyperthermie magnétique) et en catalyse de réactions chimiques. Nous avons travaillé en collaboration avec des équipes européennes pour proposer des nanoparticules d’oxydes de fer dédiées à la détection et au traitement du cancer par hyperthermie magnétique. Pour ce projet, nous avons développé deux bancs d’instrumentation : l’un pour évaluer le potentiel de chauffe des nanoparticules, et l’autre dédié aux expériences sur le petit animal (souris, rats). Nous avons également collaboré avec le Laboratoire de Réceptologie et Ciblage Thérapeutique en Cancérologie pour effectuer des expériences d’hyperthermie magnétique in vitro au moyen de nanoparticules fonctionnalisées puis internalisées de manière spécifique dans les lysosomes. L’application du traitement induit ainsi de forts pourcentages de mort cellulaire. Pour tenter d’éclaircir les mécanismes responsables de cette mort, nous avons conçu un système permettant d’appliquer des champs magnétiques hautes fréquences in vitro sous un microscope confocal à fluorescence, ce qui permet une observation en temps réel du traitement. Pour l’heure, nous avons identifié deux réponses métaboliques qui pourraient être responsable de la mort. Concernant l’application catalyse de réaction chimique, nous avons utilisé les nanoparticules synthétisées au LPCNO comme catalyseurs de la réaction Fischer-Tropsch (procédé permettant de produire des hydrocarbures à partir de CO et de H2). Des caractérisations poussées des propriétés structurales, magnétiques, d’échauffement et de catalyse ont été menées sur des nanoparticules possédant un cœur de fer recouvert d’un métal catalytique (ruthénium ou cobalt). La preuve que ces nanoparticules peuvent catalyser la réaction de Fischer-Tropsch lorsqu’elles sont soumises à un champ magnétique haute-fréquence a été établie, et une bonne corrélation entre leur nature et leur activité catalytique a été montrée.


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