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Radiosensibilisation induite par nanoparticules métalliques d’or

Sergey Denisov (Chercheur), Mehran Mostafavi (Prof)
Alumni : Viacheslav Shcherbakov (Doc)

Effet de la présence des AuNPs lors de l’oxydation de l'acétanilide.

Nous avons tout d’abord montré que contrairement à l’idée communément admise, la présence de nanoparticules métalliques d’or (AuNPs) en solution n’augmente pas la quantité des radicaux produits sous irradiation pour une dose donnée [Shcherbakov2020]. De plus les expériences montrent que ces nanoparticules brutes, non fonctionnalisées, ne sont pas chimiquement neutres et se révèlent même d’excellents catalyseurs pouvant modifier les schémas réactionnels habituels. Par exemple, dans le cas de la réaction d’hydroxylation de l'acétanilide en présence d’O2, l’ajout d’AuNPs provoque une diminution d’un facteur 40 de la formation du produit de réaction. Il s’agit d’une observation inattendue car, en l'absence d’AuNPs, l'O2 est connu pour favoriser les réactions d'hydroxylation (Figure). Cependant, l’oxydation de la vitamine C, qui est un donneur d'électrons, est accélérée plus de 1000 fois en présence d'AuNPs [Shcherbakov2023]. Nos observations montrent que les AuNPs en présence d'O2 favorisent l’oxydation des espèces donneuses d'électrons comme les radicaux ou certaines molécules présentes dans le milieu biologique. On peut par conséquent s'attendre à ce que les AuNPs puissent également altérer le métabolisme cellulaire en oxydant les radicaux organiques naturellement produits dans la cellule ou en oxydant les molécules donneuses d’électrons présentes dans son environnement. Cette activité catalytique à température ambiante jusqu’à maintenant ignorée lors de l’introduction des AuNPs dans les milieux biologiques devra maintenant être prise en compte pour comprendre les mécanismes réactionnels mis en jeu lors de la radiosensibilisation par ces dernières et, pourquoi pas, rendre intelligibles de nombreux résultats expérimentaux restés jusqu'à présent inexpliqués [Shcherbakov2021a, Shcherbakov2021b].