Rare earth nanoparticles: building theranostic agents from the ground up.

L'arrivée de la nanotechnologie a révolutionné les sciences fondamentales et applicatives. En biomédecine, les concepts diagnostiques et thérapeutiques qui étaient auparavant de la science-fiction prennent graduellement vie sous forme de nanoparticules sophistiquées - mettant en œuvre la détection et le traitement des maladies. Les nanoparticules photoluminescentes, qui répondent au stimulus optique en émettant de la lumière utilisée pour l'imagerie, la détection et la thérapie, sont des agents théranostiques prometteurs, intégrant ensemble le diagnostic et la thérapie. Les nanoparticules préférées sont celles qui fonctionnent sous de longueurs d'onde proche infrarouge (NIR), qui transpercent plus profondément les tissus et ne se limitent pas à une application superficielle seule. Parmi celles-ci, les nanoparticules dopées aux terres rares, ou RENP, sous excitation NIR peuvent émettre à travers les gammes spectrales UV, visible et NIR. Grâce à la conversion ascendante des photons, les RENP ajoutent de multiples photons dans le proche infrarouge et émettent une lumière d'une énergie suffisamment élevée pour stimuler les processus thérapeutiques. De plus, l'excitation NIR est émise sous forme de lumière de longueurs d'onde encore plus grandes, ce qui est parfait pour l'imagerie et la détection des indices environnementaux, comme la température. En fait, les RENP sont d'excellents nanothermomètres, explorés pour la détection précoce des maladies et l'exécution contrôlée des thérapies basées sur la chaleur. Cette thèse explore les RENP en tant que futures nanomédicaments théranostiques, en se concentrant sur les RENP qui émettent à travers une large gamme spectrale, UV-NIR. Des propriétés photophysiques fondamentales de différents RENP sont signalées, nécessaires pour brosser un tableau réaliste du potentiel et des pièges de ces nanostructures. En outre, les premiers RENP du genre en tant que nanothermomètres fonctionnant au-delà de 1500 nm de longueurs d'onde sont intr