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Fiche Equipement

Analyse toxicologique de nanoparticules

Domaines : Santé
Ref. Fiche : EQM285

Compétences techniques

Mise à disposition de compétences en nanotoxicologie, en vue d'établir un profil toxicologique rapide de nanoparticules :

  • Evaluation de la toxicité de molécules et nanoparticules au sein de l'organisme et son impact physiologique
  • Mise au point de bio-tests novateurs pour évaluer la sécurité des nanomatériaux pouvant être utilisés comme adjuvants ou additifs
  • Evaluation du stress oxydant et de l'inflammation
  • Evaluation des effets toxiques sur les organites cellulaires (mitochondrie, peroxysome, lysosome)

Domaines d'application

Médical (effet d'un traitement, suivi thérapeutique), industries pharmaceutiques (toxicité des médicaments), industries alimentaires (toxicité alimentaire ou emballages), industries des peintures et composites, métallurgie des poudres.

Analyses et équipements

Caractérisation de nanoparticules et évaluation de l'impact biologique : mesure de la toxicité, développement et mise au point de bio-tests innovants

  • Caractérisation physico-chimique des nanoparticules : évaluation de leur taille, morphologie, structure et composition chimique
    • MET (microscope électronique en transmission) : taille des grains, forme, composition chimique et structure
    • MEB (microscopie électronique à balayage) : morphologie et composition chimique
    • DLS (spectroscopie par diffusion dynamique de la lumière) : taille des particules, état d'agrégation/agglomération, dispersion
    • Potentiel zêta : charge de surface des nanoparticules
    • Surface spécifique ; surface totale par unité de masse, accessible aux molécules, réactivité
    • ATG-SM (analyse thermogravimétrique couplée à la spectrométrie de masse) : quantification et identification des contaminants, des molécules absorbées, des matrices organiques
    • ICP : composition des nanoparticules
    • DRX (diffraction des rayons X) : structure, phases cristallines, taille des cristallites et taux de défauts
    • Spectroscopies UV-vis, Raman, XPS et IR : composition chimique de la surface, espèces absorbées, structure
  • Etude des activités biologiques des nanomatériaux en vue d'évaluer la toxicité générée par les nanoparticules
    • Evaluation de la cytotoxicité :
      • Tests de criblage en microplaques (Alamar Blue, MTT, FDA etc)
      • Analyses antigéniques et fonctionnelles par cytométrie en flux
      • Microscopie confocale et MET
      • Profil d'expression d'ARNs
      • Marqueurs du stress oxydant (MDA, HODEs, isoprostane, diènes conjugués, activité d'enzymes anti-oxydantes)
      • Profil cytokinique
    • Evaluation de la génotoxicité (Prof. M.C. Chagnon, AgroSup, Dijon) :
      • Test des comètes-fpg, test des micronoyaux, test d'Ames : évaluation du potentiel mutagène des particules
  • Evaluation du potentiel cancérogène, de la perturbation endocrinienne et de l'écotoxicité : études in vitro et in vivo
    • In vitro : culture et transformation cellulaire
    • Impact sur l'environnement (insectes) : modèle de cellules S2 de Drosophile

Dans un contexte thérapeutique, évaluation de la bio-distribution des nanoparticules et étude des mécanismes induits

  • Suivi de la bio-distribution sur différentes plateformes d'imagerie du petit animal
    • SPECT (tomographie par émission monophotonique) et TEP (tomographie par émission de positrons) : visualisation du métabolisme cellulaire
    • IRM (imagerie par résonance magnétique) : identification de la composition chimique des tissus
    • Imagerie optique
  • Etude des mécanismes inflammatoires, d'oxydation et de mort cellulaire
    • Evaluation du stress oxydant :
      • Quantification des espèces radicalaires par cytométrie en flux
      • Quantification de la peroxydation lipidique
    • Mesure de la toxicité sur l'inflammation
      • Analyses multiplexes

Exemples de réalisations

Contacts de la plateforme :

Partenaires :

  • Laboratoire NUTox (UMR LNC, Inserm), Prof. Marie-Christine CHAGNON
  • Plateformes d'imageries précliniques, PharmImage et IMAPPI