Détection de peroxyde d'hydrogène résolue en temps à l'aide de nanoparticules Y(1-x)Eu(x)VO(4) luminescentes : application à la signalisation vasculaire - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2009

Détection de peroxyde d'hydrogène résolue en temps à l'aide de nanoparticules Y(1-x)Eu(x)VO(4) luminescentes : application à la signalisation vasculaire

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Abstract

Reactive Oxygen Species, especially hydrogen peroxide, play an impor- tant role as messenger molecules for many signaling cascades in cells. Because high concentrations of hydrogen peroxide can have deleterious effects on cells, its regulation is vital. Hence, its time-resolved detection is a first step towards understanding cell mechanisms and efficient medical treatment against diseases like hypertension or atherosclerosis. This PhD work focuses on the development of a new oxidant sensor based on europium-doped yttrium vanadate nanoparticles. These nanoparticles were successfully internalized in vascular smooth muscle cells and can mea- sure the intracellular hydrogen peroxide concentration with a time and space resolution for a broad range of concentrations (typically between 1μM and 5 mM). After sensor calibration, the nanoparticles were used to detect hydro- gen peroxide production in signaling processes elicited by endothelin-1 and platelet-derived growth factor. The two distinct dynamics observed can partially explain why the induced cell response is different.
Les espèces dérivées de l'oxygène comme le peroxyde d'hydrogène jouent un rôle déterminant dans le bon fonctionnement des cellules en tant que molécule de signalisation dans de nombreux processus cellulaires. Les fortes concentrations pouvant être nocive, la régulation de ces substances est vitale. Leur détection résolue en temps est longtemps restée un défi pour la compréhension des mécanismes cellulaires et l'élaboration de traitements efficaces pour des maladies comme l'hypertension ou l'athérosclérose. Ce travail de thèse a ainsi été consacré au développement d'un nouveau type de capteur de substances oxydantes à base de nanoparticules de va- nadate d'Yttrium dopé par de l'Europium. Ces nanoparticules peuvent être internalisées dans les cellules et permettent une détection temporelle de la concentration en peroxyde d'hydrogène dans un domaine étendu de concentrations (1 μM à 5 mM). Après une calibration préalable, ces nanoparticules ont permis de détecter la production de peroxyde d'hydrogène dans les mécanismes de signalisation dans des cellules musculaires lisses vasculaires de souris liés à l'endothéline-1 et au facteur de croissance dérivé des plaquettes. Cette étude comparative a montré deux dynamiques différentes de la production de peroxyde d'hydrogène. Ces dynamiques distinctes peuvent expliquer au moins partiellement la différence de comportement cellulaire.
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Dates and versions

pastel-00006271 , version 1 (19-08-2010)

Identifiers

  • HAL Id : pastel-00006271 , version 1

Cite

Thanh-Liêm Nguyên. Détection de peroxyde d'hydrogène résolue en temps à l'aide de nanoparticules Y(1-x)Eu(x)VO(4) luminescentes : application à la signalisation vasculaire. Physique [physics]. Ecole Polytechnique X, 2009. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨pastel-00006271⟩
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