Jean-Luc Coll, Ute Resch-Genger, Zhixi Yu, Sabine Bailly, Yves Usson, Véronique Josserand, Maxime Henry, Arnold Fertin, K. David Wegner, Benjamin Musnier, Xavier Le Guével, Benoit Chovelon, Agnès Desroches-Castan, Institute for Advanced Biosciences / Institut pour l'Avancée des Biosciences (Grenoble) (IAB), Centre Hospitalier Universitaire [Grenoble] (CHU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Etablissement français du sang - Auvergne-Rhône-Alpes (EFS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Bundesanstalt für Materialforschung und - prüfung [Berlin] (BAM), Institut de Biologie et Pathologie [CHU Grenoble] (IBP), CHU Grenoble-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Biologie du Cancer et de l'Infection (BCI ), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Famille BMP dans l'angiogenèse et la lymphangiogenèse (BAL ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Dynamiques Cellulaire et Tissulaire - Interdisciplinarité, Modèles & Microscopies (TIMC-IMAG-DyCTiM), Techniques de l'Ingénierie Médicale et de la Complexité - Informatique, Mathématiques et Applications Grenoble - UMR 5525 (TIMC-IMAG), VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA), ANR-17-EURE-0003,CBH-EUR-GS,CBH-EUR-GS(2017), ANR-17-CE14-0006,B9inPAH,BMP9 un modulateur clef du tonus vasculaire dans l'hypertension artérielle pulmonaire : une nouvelle cible thérapeutique à haut potentiel(2017), and Usson, Yves
International audience; We synthesized a generation of water-soluble, atomically precise gold nanoclusters (Au NCs) with anisotropic surface containing a short dithiol pegylated chain (AuMHA/TDT). The AuMHA/TDT exhibit a high brightness (QY ∼ 6%) in the shortwave infrared (SWIR) spectrum with a detection above 1250 nm. Furthermore, they show an extended half-life in blood (t 1/2ß = 19.54 ± 0.05 h) and a very weak accumulation in organs. We also developed a non-invasive, whole-body vascular imaging system in the SWIR window with high-resolution, benefiting from a series of Monte Carlo image processing. The imaging process enabled to improve contrast by 1 order of magnitude and enhance the spatial resolution by 59%. After systemic administration of these nanoprobes in mice, we can quantify vessel complexity in depth (>4 mm), allowing to detect very subtle vascular disorders non-invasively in bone morphogenetic protein 9 (Bmp9)-deficient mice. The combination of these anisotropic surface charged Au NCs plus an improved SWIR imaging device allows a precise mapping at high-resolution and an in depth understanding of the organization of the vascular network in live animals. KEYWORDS: shortwave infrared fluorescence, gold nanoclusters, vascular disorder, Monte Carlo restoration imaging processing, bone morphogenetic protein 9 (Bmp9)