Résumé
Parmi les différents types de nanomatériaux développés à ce jour, les nanoparticules mésoporeuses périodiques à base d'organosilice (PMO NPs) sont très prometteuses pour la nanomédecine en raison de leur biocompatibilité et de leur synthèse très polyvalente, permettant l'intégration d’une grande diversité de composés bioactifs. Combinée avec les traitements actuels ou en tant que stratégie unique, la thérapie photodynamique par excitation à deux photons (TPE-PDT) améliore la balance bénéfice/risque pour le patient du fait de son caractère non-invasif et de sa résolution tridimensionnelle. Pour éradiquer efficacement les cellules malades sous irradiation laser, il est nécessaire d’utiliser des systèmes innovants à base de photosensibilisateurs (PSs) à deux photons ayant une grande capacité à générer des espèces réactives de l’oxygène (ROS).Au cours de ce projet, différents composés photosensibles ont été intégrés dans des PMO NPs multifonctionnelles synthétisées par différentes voies sol-gel en milieu basique. Dans un premier temps, des NPs coeur-coquille de nanodiamant-PMO ont été préparées pour la TPE-PDT anticancéreuse in vitro. Après encapsulation, ces systèmes constitués de nanodiamants ont démontré une forte capacité d’internalisation cellulaire et une toxicité importante sous irradiation à deux-photons. Une seconde approche basée sur le transfert d'énergie par résonance de fluorescence a été envisagée pour augmenter la génération de ROS. Ce mécanisme photophysique se produit à partir d’un donneur d'énergie possédant une capacité d'absorption élevée à destination d’un accepteur d'énergie, à savoir le PS. Dans ce but, un fluorophore octupolaire nouvellement synthétisé a été intégré dans la matrice tridimensionnelle de PMO NPs, conjointement avec une porphyrine connue comme PS à deux-photons. La caractérisation photophysique des matériaux et les études TPE-PDT ont démontré une excellente capacité à éradiquer des populations de cellules cancéreuses et de bactéries pathogènes, confirmant ainsi la conversion énergétique optimale entre les deux chromophores. De plus, les NPs chargées en vancomycine - un antibiotique utilisé à grande échelle - ont démontré une libération contrôlée du médicament en milieu bactérien avec un potentiel pour la thérapie combinée à explorer.Ainsi, ces nouvelles formulations qui ont été capables de réaliser de l'imagerie biologique, de la TPE-PDT et de l'administration d'antibiotique, présentent de multiples avantages dans le domaine de la théranostique pour combattre efficacement le cancer et les infections dans des applications futures.