Nanocristaux hétérogènes pour l'imagerie in vivo proche-infrarouge – NanoFBI

Ce projet entend répondre au besoin croissant d’augmenter la profondeur d’exploration en imagerie photonique des tissus biologiques. Nous proposons d’utiliser la gamme du proche infrarouge en travaillant au minimum d’absorption du milieu biologique. Des nanocristaux avec des compositions bien précises en ions lanthanides ont une longueur d’onde de luminescence, sous excitation pulsée, très proche de l’excitatrice. Nous allons développer ces nanomatériaux coeur@(coquille)n excitable à 808 nm à émetteurs à 802 nm avec des durées de vies de centaines de µs. Sur la base d’un premier prototype, nous allons construire un nouvel imageur qui permettra l’excitation pulsée et la détection asynchrone. Par ailleurs, nous exploiterons les déclins non-radiatifs des particules en imagerie photoacoustique. Enfin, nous confirmerons la persistance, l’innocuité et les performances de ces nanoparticules en tant qu’agents de contraste dans le contexte de la cardiologie murine.

Le projet NanoFBI sera organisé en 4 tâches:
1) Synthèse et caractérisation des nanoparticules. Cette tâche regroupera la préparation de plusieurs lots de nanoparticules avec des architectures coeur@coquille1@coquille2, ainsi que différentes études concernant les couvertures organiques de surface autour de ces nanoparticules.
2) Mesures photophysiques (rendement quantique, brilliance et temps de vie) des nanoparticules synthétisées en tâche 1; étude détaillée de l'interface coeur@coquille.
3) Mutation et optimisation d'un imageur pour lui conférer un mode de détection de luminescence désynchronisée de l'excitation.
4) Application in vivo, en cardiologie murine, et exploration de l'intérêt de nos particules en tant qu'agents de contraste en imagerie photoacoustique.

Les originalités du projet NanoFBI sont multiples. Tout d'abord, les nanostructures à architecture complexe présentées sont nouvelles, et permettent un haut niveau d'optimisation. Par ailleurs, NanoFBI fera la première démonstration d'une imagerie photonique du petit animal totalement centrée, en excitation comme en émission, à 800 nm, c'est à dire la longueur d'onde optimum du vis-proche infrarouge. Enfin, l'étude in vivo de NanoFBI sera précautionneuse et détaillée, en s'appuyant sur un solide travail préparatoire in vitro.