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Auteur Anne-Marie Caminade |
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Faire une suggestion Affiner la rechercheSynthesis of dendrimers forming fluorescent aggregates in water under influence of a laser / Artem Zibarov
Titre : Synthesis of dendrimers forming fluorescent aggregates in water under influence of a laser Titre original : Synthèse de dendrimères formant des agrégats fluorescents dans l'eau sous l'influence d'un laser Type de document : texte imprimé Auteurs : Artem Zibarov, Auteur ; Anne-Marie Caminade, Directeur de thèse ; Aurélien Hameau, Directeur de thèse Année de publication : 2021 Langues : Anglais (eng) Tags : DENDRIMERS FLUORESCENCE TWO-PHOTON ABSORPTION BIO IMAGING PHOSPHORUS
DENDRIMÈRES ABSORPTION A DEUX PHOTONS BIO-IMAGERIE PHOSPHORERésumé : "There is always a need for new water soluble fluorescent tools in biology for different applications. In recent years, Two-Photon Absorption fluorophores (TPA) have achieved great popularity in the biological community due to the fact that this type of fluorophores offers improved three-dimensional spatial selectivity and allows for excitation at a frequency of half the actual energy difference, so at longer wavelengths (typically 700-1300 nm), but fluorescence usually occurs at the same wavelength as when the molecule was excited with a photon. Thanks to this, it is possible to increase the penetration depth and decrease the photo-damage to the tissues at the same time. The most widely used TPA fluorophores are quantum dots (QD) (inorganic nanocrystals) but they have raised a number of questions related to toxicity, biocompatibility and environmental concerns. In addition, organic TPA fluorophores cannot be as bright as QDs and their fluorescence could be quenched by water. Fluorescent water-soluble dendrimers containing multiple TPA chromophores can help solve both problems. Dendrimers are macromolecules with a tree structure and despite the fact that dendrimers, like polymers, consist of tens, hundreds or even thousands of units, they have a strictly defined structure because they are synthesized step by step. Dendrimers thus consist of a core on which branches with points of divergence and surface functions are attached. The fluorescent properties of the fluorophores, attached to the branches of the dendrimer, could be protected thanks to a protective effect of the dendritic structure, revealed by photophysical studies. In addition, when several fluorophores are attached to dendrimer branches, the problem of low gloss of an individual molecule can be solved. Solubility in water can be initiated by adding neutral hydrophilic groups such as polyethylene glycol (PEG) derivatives to the dendrimer molecule. The water-soluble fluorescent dendrimers with TPA fluorophores, which have been developed, show performance at TPA comparable to the most efficient inorganic quantum dots. Furthermore, it has been discovered that certain TPA phosphorus dendrimers are capable of forming fluorescent aggregates in water, selectively and specifically under the effect of a laser beam. This is an unknown physicochemical phenomenon, which we are exploring with funding acquired from the ANR (ANR2017 SLOW2), and which could eventually lead to new, unprecedented technologies for the marking and targeting of a single cell among hundreds, and at the translational level for guided tissue construction (bioprinting)."
"Il y a toujours un besoin de nouveaux outils fluorescents hydrosolubles en biologie pour les applications différentes. Ces dernières années, les fluorophores à l'Absorption de Deux-Photon (ADP) ont obtenu une grande popularité dans la communauté biologique en raison du fait que ce type de fluorophores offre une sélectivité spatiale améliorée en trois dimensions et permet de faire l'excitation à une fréquence de la moitié de l'écart énergétique réel, donc à des longueurs d'onde plus longues (typiquement 700-1300 nm), mais la fluorescence se produit généralement à la même longueur d'onde que lorsque la molécule a été excitée avec un photon. Grace à cela, il est possible d'augmenter la profondeur de pénétration et de diminuer les photo-dommages aux tissus en même temps. Les fluorophores à l'ADP les plus largement utilisés sont les boites quantiques (quantum dots (QD) en anglais) (nanocristaux inorganiques) mais ils ont soulevé un certain nombre de questions liées à la toxicité, à la biocompatibilité et aux problèmes environnementaux. De plus, les fluorophores organiques à l'ADP ne peuvent pas être aussi brillants que les QD et leur fluorescence pourrait être désactivée par l'eau. Des dendrimères hydrosolubles fluorescents contenant plusieurs chromophores TPE peuvent aider à résoudre les deux problèmes. Les dendrimères sont des macromolécules à structure arborescente et malgré le fait que les dendrimères, comme les polymères, sont constitués de dizaines, centaines voire milliers d'unités, ils ont une structure strictement définie car ils sont synthétisés étape par étape. Les dendrimères sont ainsi constitués d'un cœur sur lequel des branches avec des points de divergence et des fonctions de surface sont attachées. Les propriétés fluorescentes des fluorophores, attachés aux branches du dendrimère, pourraient être protégées grâce à un effet protecteur de la structure dendritique, révélé par des études photophysiques. De plus, lorsque plusieurs fluorophores sont attachés à des branches de dendrimère, le problème de faible brillance d'une molécule individuelle peut être résolu. La solubilité dans l'eau peut être initialisée en ajoutant à la molécule de dendrimère des groupes hydrophiles neutres tels que des dérivés de polyéthylène glycol (PEG). Les dendrimères fluorescents hydrosolubles avec des fluorophores à l'ADP, qui ont été développés, présentent des performances à l'ADP comparables aux boites quantiques inorganiques les plus efficaces. Par ailleurs, il a été découvert que certains dendrimères phosphorés à l'ADP sont capables de former des agrégats fluorescents dans l'eau, sélectivement et spécifiquement sous l'effet d'un faisceau laser. Il s'agit d'un phénomène physico-chimique inconnu, que nous explorons avec un financement acquis auprès de l'ANR (ANR2017 SLOW2), et qui pourrait conduire à terme à de nouvelles technologies inédites pour le marquage et le ciblage d'une seule cellule parmi des centaines, et au niveau translationnel pour la construction guidée des tissus (bioprinting)."Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse 3 Date_soutenance : 13/10/2021 Ecole_doctorale : Sciences de la Matière (SdM) Domaine : Chimie Macromoléculaire et Supramoléculaire En ligne : https://theses.fr/2021TOU30088 Synthesis of dendrimers forming fluorescent aggregates in water under influence of a laser = Synthèse de dendrimères formant des agrégats fluorescents dans l'eau sous l'influence d'un laser [texte imprimé] / Artem Zibarov, Auteur ; Anne-Marie Caminade, Directeur de thèse ; Aurélien Hameau, Directeur de thèse . - 2021.
Langues : Anglais (eng)
Tags : DENDRIMERS FLUORESCENCE TWO-PHOTON ABSORPTION BIO IMAGING PHOSPHORUS
DENDRIMÈRES ABSORPTION A DEUX PHOTONS BIO-IMAGERIE PHOSPHORERésumé : "There is always a need for new water soluble fluorescent tools in biology for different applications. In recent years, Two-Photon Absorption fluorophores (TPA) have achieved great popularity in the biological community due to the fact that this type of fluorophores offers improved three-dimensional spatial selectivity and allows for excitation at a frequency of half the actual energy difference, so at longer wavelengths (typically 700-1300 nm), but fluorescence usually occurs at the same wavelength as when the molecule was excited with a photon. Thanks to this, it is possible to increase the penetration depth and decrease the photo-damage to the tissues at the same time. The most widely used TPA fluorophores are quantum dots (QD) (inorganic nanocrystals) but they have raised a number of questions related to toxicity, biocompatibility and environmental concerns. In addition, organic TPA fluorophores cannot be as bright as QDs and their fluorescence could be quenched by water. Fluorescent water-soluble dendrimers containing multiple TPA chromophores can help solve both problems. Dendrimers are macromolecules with a tree structure and despite the fact that dendrimers, like polymers, consist of tens, hundreds or even thousands of units, they have a strictly defined structure because they are synthesized step by step. Dendrimers thus consist of a core on which branches with points of divergence and surface functions are attached. The fluorescent properties of the fluorophores, attached to the branches of the dendrimer, could be protected thanks to a protective effect of the dendritic structure, revealed by photophysical studies. In addition, when several fluorophores are attached to dendrimer branches, the problem of low gloss of an individual molecule can be solved. Solubility in water can be initiated by adding neutral hydrophilic groups such as polyethylene glycol (PEG) derivatives to the dendrimer molecule. The water-soluble fluorescent dendrimers with TPA fluorophores, which have been developed, show performance at TPA comparable to the most efficient inorganic quantum dots. Furthermore, it has been discovered that certain TPA phosphorus dendrimers are capable of forming fluorescent aggregates in water, selectively and specifically under the effect of a laser beam. This is an unknown physicochemical phenomenon, which we are exploring with funding acquired from the ANR (ANR2017 SLOW2), and which could eventually lead to new, unprecedented technologies for the marking and targeting of a single cell among hundreds, and at the translational level for guided tissue construction (bioprinting)."
"Il y a toujours un besoin de nouveaux outils fluorescents hydrosolubles en biologie pour les applications différentes. Ces dernières années, les fluorophores à l'Absorption de Deux-Photon (ADP) ont obtenu une grande popularité dans la communauté biologique en raison du fait que ce type de fluorophores offre une sélectivité spatiale améliorée en trois dimensions et permet de faire l'excitation à une fréquence de la moitié de l'écart énergétique réel, donc à des longueurs d'onde plus longues (typiquement 700-1300 nm), mais la fluorescence se produit généralement à la même longueur d'onde que lorsque la molécule a été excitée avec un photon. Grace à cela, il est possible d'augmenter la profondeur de pénétration et de diminuer les photo-dommages aux tissus en même temps. Les fluorophores à l'ADP les plus largement utilisés sont les boites quantiques (quantum dots (QD) en anglais) (nanocristaux inorganiques) mais ils ont soulevé un certain nombre de questions liées à la toxicité, à la biocompatibilité et aux problèmes environnementaux. De plus, les fluorophores organiques à l'ADP ne peuvent pas être aussi brillants que les QD et leur fluorescence pourrait être désactivée par l'eau. Des dendrimères hydrosolubles fluorescents contenant plusieurs chromophores TPE peuvent aider à résoudre les deux problèmes. Les dendrimères sont des macromolécules à structure arborescente et malgré le fait que les dendrimères, comme les polymères, sont constitués de dizaines, centaines voire milliers d'unités, ils ont une structure strictement définie car ils sont synthétisés étape par étape. Les dendrimères sont ainsi constitués d'un cœur sur lequel des branches avec des points de divergence et des fonctions de surface sont attachées. Les propriétés fluorescentes des fluorophores, attachés aux branches du dendrimère, pourraient être protégées grâce à un effet protecteur de la structure dendritique, révélé par des études photophysiques. De plus, lorsque plusieurs fluorophores sont attachés à des branches de dendrimère, le problème de faible brillance d'une molécule individuelle peut être résolu. La solubilité dans l'eau peut être initialisée en ajoutant à la molécule de dendrimère des groupes hydrophiles neutres tels que des dérivés de polyéthylène glycol (PEG). Les dendrimères fluorescents hydrosolubles avec des fluorophores à l'ADP, qui ont été développés, présentent des performances à l'ADP comparables aux boites quantiques inorganiques les plus efficaces. Par ailleurs, il a été découvert que certains dendrimères phosphorés à l'ADP sont capables de former des agrégats fluorescents dans l'eau, sélectivement et spécifiquement sous l'effet d'un faisceau laser. Il s'agit d'un phénomène physico-chimique inconnu, que nous explorons avec un financement acquis auprès de l'ANR (ANR2017 SLOW2), et qui pourrait conduire à terme à de nouvelles technologies inédites pour le marquage et le ciblage d'une seule cellule parmi des centaines, et au niveau translationnel pour la construction guidée des tissus (bioprinting)."Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse 3 Date_soutenance : 13/10/2021 Ecole_doctorale : Sciences de la Matière (SdM) Domaine : Chimie Macromoléculaire et Supramoléculaire En ligne : https://theses.fr/2021TOU30088
Titre : Amphiphilic fluorescent phosphorus dendrons : Synthesis, Characterisation, Applications in oncology Titre original : Dendrons phosphorés fluorescents amphiphiles : synthèse, caractérisation, applications en oncologie Type de document : texte imprimé Auteurs : Jieru Qiu, Auteur ; Anne-Marie Caminade, Directeur de thèse ; Jean-Pierre Majoral, Directeur de thèse Année de publication : 2019 Langues : Anglais (eng) Tags : DENDRIMERS PHOSPHORUS NANOMEDICINE
DENDRIMÈRES PHOSPHORE NANOMÉDECINERésumé : "Nanotechnologies have the high potential to revolutionize various other classical technologies in many fields, due to the development of numerous nanodevice types, and have been intensively studied over the last decade. Among these nanoparticles, dendrimers and dendrons pertain to the "nano-world" by virtue of their size. Their nanometric sizes can be tailored as well, for instance, their multivalency and charges. Within the dendrimer space, phosphorus dendrimers and dendrons appear to be among the most useful dendritic systems due to the extraordinary reactivity and versatility of the phosphorus chemistry. In this thesis, we designed several families of original amphiphilic fluorescent phosphorus dendrons with interesting potential in the fields of nanomaterials and nanomedicine. Hexachlorocyclotriphosphazene used as a core was linked with five 4-hydroxybenzaldehyde and one monomer (pyrene and maleimide derivatives as fluorescent monomers and azabisdimethylphosphonate derivatives as non-fluorescent monomer). The dendrons were prepared up to generation 2 by a divergent method. The last step is the grafting of amino pyrrolidine or amino piperidine following by protonation with HCl to get the expected cationic amphiphilic fluorescent phosphorus dendrons. Their physical characterization were evaluated through numerous technics: NMR, UV, critical micelle concentration (CMC), dynamic light scattering (DLS), zeta potential, transmission electron microscopy (TEM), fluorescent spectra, circular dichroism and thermogravimetry. In a next step, the biological properties of the dendrons have been examined. The cytotoxicity of dendrons was determined using MTT test and Alamar Blue assay performed on eleven cells lines including both cancer cells and healthy cells (HL-60, HCT-116, A549, MCF7, PC3, U87, K562, K562R, MCR5, MDA-MB231 and HT-29 cells line). Hemolysis assays were used to test the effect of dendrons on the cell membrane. Their ability to bind genetic material was studied by gel electrophoresis using fluorescein-labeled small interference RNA siBCL-xL. Flow cytometry method was used to study the internalization of dendriplexes into tumor cells. In order to modulate the anticancer properties of the fluorescent dendrons, carbon quantum dots (CQDs) were chosen to conjugate with the pyrene dendrons in the presence of a cytotoxic agent like doxorubicin (DOX), physically loaded into 'micelles'. [...]"
"Les nanotechnologies ont le grand potentiel de révolutionner des technologies classiques variées, dû au développement de nombreux nanodispositifs et ont été intensément étudiées durant la dernière décade. Parmi les nanoparticules utilisées, les dendrimères et dendrons appartiennent à ce ''nano-monde'' en vertu de leur taille nanométrique, qui peut être modifiée à volonté, ainsi que par exemple leur multivalence et leurs charges. A l'intérieur de l'espace dendrimère, les dendrimères phosphorés apparaissent comme étant parmi les systèmes dendritiques les plus utiles, grâce à l'extraordinaire réactivité et adaptabilité de la chimie du phosphore. Dans ce mémoire nous décrivons la synthèse de plusieurs familles de dendrons phosphorés fluorescent amphiphiles potentiellement intéressants dans les domaines des nanomatériaux et de la nanomédecine. L'hexachlorocyclotriphosphazene utilisé comme cœur a été substitué par cinq groupements hydroxybenzaldehyde et un monomère tel que le pyrène ou un dérivé maleimide comme entité fluorescente ou l'azabisdimethylphosphonate comme groupement non fluorescent. Ces dendrons ont été préparés jusqu'à la génération 2 selon une voie divergente. La dernière étape a consisté en un greffage d'aminopyrrolidine ou aminopipéridine, suivi par protonation par HCl des groupements amines cycliques terminaux conduisant à la formation de dendrons phosphorés amphiphiles. La caractérisation physico-chimique a été réalisée par tout un ensemble de techniques : RMN, UV, CMC, diffusion dynamique de la lumière, potentiel zéta, microscopie électronique à transmission, fluorescence, dichroïsme circulaire, thermogravimétrie. L'étape suivante a consisté en l'étude des propriétés biologiques. Leur cytotoxicité a été déterminée en utilisant des tests MTT et Alamar Blue, effectués sur onze lignées cancéreuses ou saines (HL-60, HCT-116, A549, MCF7, PC3, U87, K562, K562R, MCR5, MDA-MB231 and HT-29). Des tests d'hémolyse ont été effectués pour tester l'effet des dendrons sur la membrane des cellules. Leur habilité à s'associer à du matériel génétique tels que les petits ARN interférents (siRNA siBCL-xL) a été mise en évidence par des expériences notamment d'électrophorèse sur gel. L'internalisation de ces associations (dendriplexes) dans les cellules tumorales a été suivie par cytométrie en flux. Dans le but de moduler les propriétés anticancéreuses des dendrons fluorescents amphiphiles, des quantum dots de carbone (CQDs) ont été associés avec les dendrons pyrène en présence d'un agent cytotoxique comme la doxorubicine encapsulée dans les micelles formées par les dendron pyrene et les CQDs. [...]"
Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse 3 Date_soutenance : 24/10/2019 Ecole_doctorale : Sciences de la Matière (SdM) Domaine : Chimie Macromoléculaire et Supramoléculaire En ligne : https://theses.fr/2019TOU30274 Amphiphilic fluorescent phosphorus dendrons : Synthesis, Characterisation, Applications in oncology = Dendrons phosphorés fluorescents amphiphiles : synthèse, caractérisation, applications en oncologie [texte imprimé] / Jieru Qiu, Auteur ; Anne-Marie Caminade, Directeur de thèse ; Jean-Pierre Majoral, Directeur de thèse . - 2019.
Langues : Anglais (eng)
Tags : DENDRIMERS PHOSPHORUS NANOMEDICINE
DENDRIMÈRES PHOSPHORE NANOMÉDECINERésumé : "Nanotechnologies have the high potential to revolutionize various other classical technologies in many fields, due to the development of numerous nanodevice types, and have been intensively studied over the last decade. Among these nanoparticles, dendrimers and dendrons pertain to the "nano-world" by virtue of their size. Their nanometric sizes can be tailored as well, for instance, their multivalency and charges. Within the dendrimer space, phosphorus dendrimers and dendrons appear to be among the most useful dendritic systems due to the extraordinary reactivity and versatility of the phosphorus chemistry. In this thesis, we designed several families of original amphiphilic fluorescent phosphorus dendrons with interesting potential in the fields of nanomaterials and nanomedicine. Hexachlorocyclotriphosphazene used as a core was linked with five 4-hydroxybenzaldehyde and one monomer (pyrene and maleimide derivatives as fluorescent monomers and azabisdimethylphosphonate derivatives as non-fluorescent monomer). The dendrons were prepared up to generation 2 by a divergent method. The last step is the grafting of amino pyrrolidine or amino piperidine following by protonation with HCl to get the expected cationic amphiphilic fluorescent phosphorus dendrons. Their physical characterization were evaluated through numerous technics: NMR, UV, critical micelle concentration (CMC), dynamic light scattering (DLS), zeta potential, transmission electron microscopy (TEM), fluorescent spectra, circular dichroism and thermogravimetry. In a next step, the biological properties of the dendrons have been examined. The cytotoxicity of dendrons was determined using MTT test and Alamar Blue assay performed on eleven cells lines including both cancer cells and healthy cells (HL-60, HCT-116, A549, MCF7, PC3, U87, K562, K562R, MCR5, MDA-MB231 and HT-29 cells line). Hemolysis assays were used to test the effect of dendrons on the cell membrane. Their ability to bind genetic material was studied by gel electrophoresis using fluorescein-labeled small interference RNA siBCL-xL. Flow cytometry method was used to study the internalization of dendriplexes into tumor cells. In order to modulate the anticancer properties of the fluorescent dendrons, carbon quantum dots (CQDs) were chosen to conjugate with the pyrene dendrons in the presence of a cytotoxic agent like doxorubicin (DOX), physically loaded into 'micelles'. [...]"
"Les nanotechnologies ont le grand potentiel de révolutionner des technologies classiques variées, dû au développement de nombreux nanodispositifs et ont été intensément étudiées durant la dernière décade. Parmi les nanoparticules utilisées, les dendrimères et dendrons appartiennent à ce ''nano-monde'' en vertu de leur taille nanométrique, qui peut être modifiée à volonté, ainsi que par exemple leur multivalence et leurs charges. A l'intérieur de l'espace dendrimère, les dendrimères phosphorés apparaissent comme étant parmi les systèmes dendritiques les plus utiles, grâce à l'extraordinaire réactivité et adaptabilité de la chimie du phosphore. Dans ce mémoire nous décrivons la synthèse de plusieurs familles de dendrons phosphorés fluorescent amphiphiles potentiellement intéressants dans les domaines des nanomatériaux et de la nanomédecine. L'hexachlorocyclotriphosphazene utilisé comme cœur a été substitué par cinq groupements hydroxybenzaldehyde et un monomère tel que le pyrène ou un dérivé maleimide comme entité fluorescente ou l'azabisdimethylphosphonate comme groupement non fluorescent. Ces dendrons ont été préparés jusqu'à la génération 2 selon une voie divergente. La dernière étape a consisté en un greffage d'aminopyrrolidine ou aminopipéridine, suivi par protonation par HCl des groupements amines cycliques terminaux conduisant à la formation de dendrons phosphorés amphiphiles. La caractérisation physico-chimique a été réalisée par tout un ensemble de techniques : RMN, UV, CMC, diffusion dynamique de la lumière, potentiel zéta, microscopie électronique à transmission, fluorescence, dichroïsme circulaire, thermogravimétrie. L'étape suivante a consisté en l'étude des propriétés biologiques. Leur cytotoxicité a été déterminée en utilisant des tests MTT et Alamar Blue, effectués sur onze lignées cancéreuses ou saines (HL-60, HCT-116, A549, MCF7, PC3, U87, K562, K562R, MCR5, MDA-MB231 and HT-29). Des tests d'hémolyse ont été effectués pour tester l'effet des dendrons sur la membrane des cellules. Leur habilité à s'associer à du matériel génétique tels que les petits ARN interférents (siRNA siBCL-xL) a été mise en évidence par des expériences notamment d'électrophorèse sur gel. L'internalisation de ces associations (dendriplexes) dans les cellules tumorales a été suivie par cytométrie en flux. Dans le but de moduler les propriétés anticancéreuses des dendrons fluorescents amphiphiles, des quantum dots de carbone (CQDs) ont été associés avec les dendrons pyrène en présence d'un agent cytotoxique comme la doxorubicine encapsulée dans les micelles formées par les dendron pyrene et les CQDs. [...]"
Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse 3 Date_soutenance : 24/10/2019 Ecole_doctorale : Sciences de la Matière (SdM) Domaine : Chimie Macromoléculaire et Supramoléculaire En ligne : https://theses.fr/2019TOU30274
Titre : Syntheses and biological applications of phosphorus dendrimers and dendrons Titre original : Synthèse et applications biologiques de dendrimères et dendrons phosphorés Type de document : texte imprimé Auteurs : Liang Chen, Auteur ; Anne-Marie Caminade, Directeur de thèse ; Xiangyang Shi, Directeur de thèse Année de publication : 2020 Langues : Anglais (eng) Tags : DENDRIMMER AMPHIPHILIC PHOSPHORUS DENDRONS NANOQUARIES GENE THERAPY NANOMEDICINE
DENDRIMMER DENDRONS PHOSPHORIQUES AMPHIPHILES THÉRAPIE GÉNÉTIQUE NANOMÉDICINERésumé : "The aim of this work was to design several families of cationic phosphorus dendrimers and of neutral and cationic dendrons, and to investigate their potential in the field of biology/nanomedicine. Firstly, we revisited the cationic phosphorus dendrimers as a non-viral vector for gene delivery towards cancer therapy. The expression efficiency of genes was detected by fluorescence microscopy, flow cytometry, quantitative real time polymerase chain reaction (rt-qPCR) and Western blot assays. The results reveal that under the optimized conditions, the transfection of pDNA induces the significant p53 protein expression as verified through the resulting cell cycle arrest (regulation of p21 and Cdk4/Cyclin-D1 expression) and Western blotting. Moreover, the cancer gene therapy potential of the polyplexes was finally validated through therapy of a xenografted tumor model after intra-tumoral injection without systemic toxicity. In view of all the results already obtained, undoubtedly the use of cationic phosphorus dendrimers for biology holds great promises for the future. Secondly, the first-in-class Cu(II) and Au(III) metaled phosphorus dendrons (generation 1) bearing 10 Cu(II)Cl2 or [Au(III)Cl2]+ on their surface, and with C11 and C17 linear alkyl chains were synthesized. These dendrons showed significant antiproliferative activity against cancer cell lines such as 4T1 and MCF-7 (breast cancer). The best results concerning the antiproliferative activity to kill cancer cells were obtained with the Au(III) dendron complexes bearing short alkyl chain length. Cell death pathway analysis reveals that the metaled dendrons could alter the cell cycle- and apoptosis-related protein status of cells, resulting in cell cycle S-phase arrest and apoptosis. In particular, Au(III)-complexes induced the caspase-dependent cellular lethality by promoting the translocation of Bax to the mitochondria and the release of Cyto C, whereas the Cu(II)-complexes are weak activators of caspase-3, in line with their moderate antiproliferative activity in cancer cells. Taken together, these studies showed that these first-in-class metaled phosphorus dendrons represent a novel class of anticancer nanodrugs, and their development will open new avenues to tackle cancers. Lastly, we prepared the amphiphilic phosphorus dendron 1-C12G1 bearing a long linear alkyl chain (C12H25), and bearing ten protonated pyrrolidine groups in the surface. 1-C12G1 forms nanomicelles which allow to encapsulate anticancer drug DOX and complex the miR-21 inhibitor. Especially, the encapsulation efficiency of DOX can reach up to 83.60%. Meanwhile, gel retardation assay showed that the miR-21i complexed by 1-C12G1DOX were protected from degradation for up to 12 h and 24 h compared to the naked miR-21i.[...]."
"L'objectif de ces travaux était de concevoir plusieurs familles de dendrimères phosphorés cationiques et de dendrons neutres et cationiques, et d'étudier leur potentiel dans le domaine de la biologie/nanomédecine. Premièrement, nous avons revisité les dendrimères phosphorés cationiques comme vecteur non viral pour le transport de gènes contre le cancer. L'efficacité d'expression des gènes a été détectée par microscopie à fluorescence, cytométrie en flux, réaction en chaîne de polymérase quantitative en temps réel (rt-qPCR) et tests Western blot. Les résultats révèlent que dans les conditions optimisées, la transfection de l'ADNp induit l'expression significative de la protéine p53 comme montré par l'arrêt du cycle cellulaire résultant (régulation de p21 et de l'expression de Cdk4/Cyclin-D1) et le Western blot. De plus, le potentiel en thérapie génique du cancer des polyplexes a finalement été validé sur un modèle tumoral de xénogreffe après injection intra-tumorale, sans toxicité systémique. Au vu de tous les résultats déjà obtenus, l'utilisation de dendrimères phosphorés cationiques pour la biologie est sans aucun doute très prometteuse pour l'avenir. Deuxièmement, les dendrons phosphorés complexant Cu(II) et Au(III) (génération 1) portant 10 Cu(II)Cl2 ou [Au(III)Cl2]+ à leur surface, et des chaînes alkyle en C11 et C17 ont été synthétisées. Ces dendrons ont montré une activité antiproliférative significative contre les lignées cellulaires cancéreuses telles que 4T1 et MCF-7 (cancer du sein). Les meilleurs résultats concernant l'activité antiproliférative pour tuer les cellules cancéreuses ont été obtenus avec les complexes de dendrons Au(III) portant une courte chaîne alkyle. L'analyse de la voie de mort cellulaire révèle que les complexes de dendrons pourraient modifier l'état des protéines liées au cycle cellulaire et à l'apoptose, entraînant un arrêt de la phase S du cycle cellulaire et une apoptose. En particulier, les complexes de Au(III) ont induit une létalité cellulaire dépendante de la caspase, en favorisant la translocation de Bax vers les mitochondries et la libération de Cyto C, tandis que les complexes de Cu(II) sont de faibles activateurs de la caspase-3, en lien avec leur activité antiproliférative modérée dans les cellules cancéreuses. Ses études dans leur ensemble ont montré que ces complexes de dendrons phosphorés originaux représentent une nouvelle classe de nano-médicaments anticancéreux, et leur développement ouvrira de nouvelles voies pour lutter contre les cancers. Enfin, nous avons préparé le dendron phosphoré amphiphile 1-C12G1 portant une longue chaîne alkyle linéaire (C12H25), et dix groupes pyrrolidine protonés en surface. Le 1-C12G1 forme des nanomicelles qui permettent d'encapsuler le médicament anticancéreux DOX et de complexer l'inhibiteur miR-21. [...]."Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse 3 en Cotutelle avec Donghua University (Shanghai, Chine) Date_soutenance : 31/08/2020 Ecole_doctorale : Sciences de la Matière (SdM) Domaine : Chimie Macromoléculaire et Supramoléculaire En ligne : https://theses.fr/2020TOU30277 Syntheses and biological applications of phosphorus dendrimers and dendrons = Synthèse et applications biologiques de dendrimères et dendrons phosphorés [texte imprimé] / Liang Chen, Auteur ; Anne-Marie Caminade, Directeur de thèse ; Xiangyang Shi, Directeur de thèse . - 2020.
Langues : Anglais (eng)
Tags : DENDRIMMER AMPHIPHILIC PHOSPHORUS DENDRONS NANOQUARIES GENE THERAPY NANOMEDICINE
DENDRIMMER DENDRONS PHOSPHORIQUES AMPHIPHILES THÉRAPIE GÉNÉTIQUE NANOMÉDICINERésumé : "The aim of this work was to design several families of cationic phosphorus dendrimers and of neutral and cationic dendrons, and to investigate their potential in the field of biology/nanomedicine. Firstly, we revisited the cationic phosphorus dendrimers as a non-viral vector for gene delivery towards cancer therapy. The expression efficiency of genes was detected by fluorescence microscopy, flow cytometry, quantitative real time polymerase chain reaction (rt-qPCR) and Western blot assays. The results reveal that under the optimized conditions, the transfection of pDNA induces the significant p53 protein expression as verified through the resulting cell cycle arrest (regulation of p21 and Cdk4/Cyclin-D1 expression) and Western blotting. Moreover, the cancer gene therapy potential of the polyplexes was finally validated through therapy of a xenografted tumor model after intra-tumoral injection without systemic toxicity. In view of all the results already obtained, undoubtedly the use of cationic phosphorus dendrimers for biology holds great promises for the future. Secondly, the first-in-class Cu(II) and Au(III) metaled phosphorus dendrons (generation 1) bearing 10 Cu(II)Cl2 or [Au(III)Cl2]+ on their surface, and with C11 and C17 linear alkyl chains were synthesized. These dendrons showed significant antiproliferative activity against cancer cell lines such as 4T1 and MCF-7 (breast cancer). The best results concerning the antiproliferative activity to kill cancer cells were obtained with the Au(III) dendron complexes bearing short alkyl chain length. Cell death pathway analysis reveals that the metaled dendrons could alter the cell cycle- and apoptosis-related protein status of cells, resulting in cell cycle S-phase arrest and apoptosis. In particular, Au(III)-complexes induced the caspase-dependent cellular lethality by promoting the translocation of Bax to the mitochondria and the release of Cyto C, whereas the Cu(II)-complexes are weak activators of caspase-3, in line with their moderate antiproliferative activity in cancer cells. Taken together, these studies showed that these first-in-class metaled phosphorus dendrons represent a novel class of anticancer nanodrugs, and their development will open new avenues to tackle cancers. Lastly, we prepared the amphiphilic phosphorus dendron 1-C12G1 bearing a long linear alkyl chain (C12H25), and bearing ten protonated pyrrolidine groups in the surface. 1-C12G1 forms nanomicelles which allow to encapsulate anticancer drug DOX and complex the miR-21 inhibitor. Especially, the encapsulation efficiency of DOX can reach up to 83.60%. Meanwhile, gel retardation assay showed that the miR-21i complexed by 1-C12G1DOX were protected from degradation for up to 12 h and 24 h compared to the naked miR-21i.[...]."
"L'objectif de ces travaux était de concevoir plusieurs familles de dendrimères phosphorés cationiques et de dendrons neutres et cationiques, et d'étudier leur potentiel dans le domaine de la biologie/nanomédecine. Premièrement, nous avons revisité les dendrimères phosphorés cationiques comme vecteur non viral pour le transport de gènes contre le cancer. L'efficacité d'expression des gènes a été détectée par microscopie à fluorescence, cytométrie en flux, réaction en chaîne de polymérase quantitative en temps réel (rt-qPCR) et tests Western blot. Les résultats révèlent que dans les conditions optimisées, la transfection de l'ADNp induit l'expression significative de la protéine p53 comme montré par l'arrêt du cycle cellulaire résultant (régulation de p21 et de l'expression de Cdk4/Cyclin-D1) et le Western blot. De plus, le potentiel en thérapie génique du cancer des polyplexes a finalement été validé sur un modèle tumoral de xénogreffe après injection intra-tumorale, sans toxicité systémique. Au vu de tous les résultats déjà obtenus, l'utilisation de dendrimères phosphorés cationiques pour la biologie est sans aucun doute très prometteuse pour l'avenir. Deuxièmement, les dendrons phosphorés complexant Cu(II) et Au(III) (génération 1) portant 10 Cu(II)Cl2 ou [Au(III)Cl2]+ à leur surface, et des chaînes alkyle en C11 et C17 ont été synthétisées. Ces dendrons ont montré une activité antiproliférative significative contre les lignées cellulaires cancéreuses telles que 4T1 et MCF-7 (cancer du sein). Les meilleurs résultats concernant l'activité antiproliférative pour tuer les cellules cancéreuses ont été obtenus avec les complexes de dendrons Au(III) portant une courte chaîne alkyle. L'analyse de la voie de mort cellulaire révèle que les complexes de dendrons pourraient modifier l'état des protéines liées au cycle cellulaire et à l'apoptose, entraînant un arrêt de la phase S du cycle cellulaire et une apoptose. En particulier, les complexes de Au(III) ont induit une létalité cellulaire dépendante de la caspase, en favorisant la translocation de Bax vers les mitochondries et la libération de Cyto C, tandis que les complexes de Cu(II) sont de faibles activateurs de la caspase-3, en lien avec leur activité antiproliférative modérée dans les cellules cancéreuses. Ses études dans leur ensemble ont montré que ces complexes de dendrons phosphorés originaux représentent une nouvelle classe de nano-médicaments anticancéreux, et leur développement ouvrira de nouvelles voies pour lutter contre les cancers. Enfin, nous avons préparé le dendron phosphoré amphiphile 1-C12G1 portant une longue chaîne alkyle linéaire (C12H25), et dix groupes pyrrolidine protonés en surface. Le 1-C12G1 forme des nanomicelles qui permettent d'encapsuler le médicament anticancéreux DOX et de complexer l'inhibiteur miR-21. [...]."Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse 3 en Cotutelle avec Donghua University (Shanghai, Chine) Date_soutenance : 31/08/2020 Ecole_doctorale : Sciences de la Matière (SdM) Domaine : Chimie Macromoléculaire et Supramoléculaire En ligne : https://theses.fr/2020TOU30277
Titre : Synthèse de mannodendrimères, analogues de la structure supramoléculaire du lipoarabinomannane mannosylé (ManLAM) et étude de leurs propriétés anti-inflammatoires Titre original : Synthesis of mannodendrimers, chemical analogues of ManLAM supramolecular structure and study of their anti-inflammatory properties Type de document : texte imprimé Auteurs : Emilyne Blattes, Auteur ; Anne-Marie Caminade, Directeur de thèse ; Germain Puzo, Directeur de thèse Année de publication : 2010 Langues : Français (fre) Tags : DENTRIMERE ANTI-INFLAMMATOIRES LIPOPOLYSACCHARIDES ManLAM MANNODENDRIMERES Dc-SIGN
DENTRIMERE ANTI-INFLAMMATORY LIPOPOLYACCHARIDES MANNODENDRIMERS Dc-SIGNRésumé : "Le lipoarabinomannane mannosylé (ManLAM) est un lipoglycanne de l'enveloppe cellulaire de M. tuberculosis. Depuis une décennie, nous savons que ce lipoglycanne isolé possède in vitro et in vivo des propriétés anti-inflammatoires. Ce composé est capable d'inhiber la production d'L-12 et de TNF-alpha, par des cellules dendritiques humaines (DCs) stimulées au LPS. In vitro, l'activité de ce lipoglycanne est corrélée au récepteur DC-SIGN (dendritic cell-specific ICAM-3 grabbing non-integrin, une lectine de type C retrouvée à la membrane des DCs. Il prévient également, in vivo, le désordre respiratoire causé par l'asthme allergique chez la souris. Structuralement, le ManLAM est une macromolécule amphiphile (17kDa) composée d'une ancre mannosyl-phosphatidyl-myo-inositol (MPI) sur laquelle est greffé un squelette polysaccharidique. Ce dernier porte à ses extrémités des coiffes oligomannosylées de type mono-, di- et trimannosides d'enchainement alpha(1 dans 2). L'ancre MPI et les coiffes mannosylées sont les déterminants structuraux indispensables à l'activité du ManLAM, in vitro et in vivo. L'ancre MPI permet l'agrégation en solution des molécules de ManLAM, en micelle de 30 nm de diamètre où à leur surface, serait présenté les coiffes oligomannosylées. Il apparaît donc que la forme supramoléculaire du ManLAM en solution soit la forme bioactive immunomodulatrice. Le travail de thèse concerne la synthèse de dendrimères mannosylés mimes de l'organisation supramoléculaire du ManLAM en solution, présentant des propriétés anti-inflammatoires similaires. Les dendrimères sont des macromolécules synthétiques hyperbranchées et monodisperses, issus d'une synthèse organique extrêmement contrôlée. Nous avons utilisés dans ce projet des dendrimères phosphorés comme un équivalent du cœur de la micelle de ManLAM, à la surface desquels sont greffés différents oligomannosides de synthèse, identiques aux coiffes du ManLAM. Nous avons synthétisé 8 dendrimères mannosylés, de quatre tailles différentes (de la 1er (Gc1) à la 4ème (Gc4) génération) avec des Mono-, des Di- ou des Trimannosides à la surface. Cette synthèse multi-étapes est maitrisée et générale, et permet d'obtenir des quantités de molécules hydrosolubles compatibles avec des essais biologiques. De plus, ces mannodendrimères sont tous des ligands du récepteur DC-SIGN soit sous forme soluble soit sous forme membranaire. Cette étude fait émerger les composés Gc3Di, Gc4Di et Gc3Tri comme des ligands de haute affinité pour DC-SIGN, affinité comparable à celle de la forme supramoléculaire du ManLAM. Ces mannodendrimères semblent être spécifiques de DC-SIGN, du fait de la faible liaison de Gc4DiF, homologue fluorescent de Gc4Di, aux récepteurs SIGNR3 et MR. Gc3Tri et Gc4Di présentent également un caractère anti-inflammatoire ex vivo. Lors d'une co-incubation de DCs avec le LPS et Gc3Tri ou Gc4Di nous avons observé une inhibition de la production de TNF-alpha par ces cellules. Comme le ManLAM, cette inhibition est dose-dépendante et annihilée, pour Gc3Tri, par un anticorps bloquant DC-SIGN. Enfin, le mannodendrimère Gc3Tri prévient l'inflammation des poumons murins induite par inhalation de LPS, comme le ManLAM. Ces résultats prometteurs nous permettent de penser que Gc3Tri correspond à un mime synthétique de la forme bioactive du ManLAM, à la fois in vitro mais aussi in vivo."
"The mannosylated lipoarabinomannan (ManLAM) is a component of M. Tuberculosis cell wall. This purified lypoglycan present in vitro and in vivo anti-inflammatory properties. It is able to inhibit the production of pro-inflammatory cytokines IL-12 and TNF-alpha from LPS activated human Dendritic Cells (DCs). In this way, ManLAM activity is correlated through its ligation to the DC-SIGN receptor (dendritic cell-specific ICAM-3 grabbing non-integrin), a C-type lectin found on DCs membrane. In vivo, purified ManLAM also prevent mouse respiratory disorder caused by allergic asthma. ManLAM is an amphiphilic macromolecule (17kDa) composed of a mannosyl-phosphatidyl-myo-inositol (MPI)anchor on which a ramified polysaccharide skeleton is grafted. Terminal oligo-mannosyl caps, mono-, alpha(1 in 2)-di-, and alpha(1 in 2)-trimannopyranosides are found at the non-reducing end of this polysaccharide. Both MPI anchor and oligomannosyl caps play a crucial role in the in vitro and in vivo ManLAM anti-inflammatory activity. Indeed, MPI anchor triggers the self-aggregation of ManLAM molecules in solution, forming micelle-like structures of around 30 nm diameters. At the surface, are exposed the oligommanosyl caps interacting with C-type lectin, like DC-SIGN. In this way, it seems that the ManLAM bioactive form is the supra-molecular structure in solution. The present project described deals with the synthesis of mannosylated dendrimers, ManLAM micelles mimics presenting similar anti-inflammatory properties. Dendrimers are mono-disperse, poly-functionalized, and hyper-branched macromolecules whose nanometer size, perfectly defined structure, multivalent character, and molecular weight can be controlled rigorously during synthesis. In this project phosphorus containing dendrimers were used as a support, representing the ManLAM micelle interior. At their surface, synthetic oligomannosides, identical to the ManLAM caps were grafted. Here, we have prepared 8 mannosylated phosphorus containing dendrimers of four different sizes(first (Gc1) to fourth (Gc4) generation) with Mono-, Di- and Trimannopyranosides at their surface. This multi-step synthesis is totally controlled and general which allowed the formation of tens of milligrams of compounds. We have demonstrated that every mannodendrimer is a DC-SIGN receptor ligand, thanks to binding tests using soluble or membrane DC-SIGN. Three of them, Gc3Di, Gc3Tri and Gc4Di, are high affinity ligands like ManLAM supra-molecular structure. Moreover these mannodendrimers seems to be specific of DC-SIGN receptor. In fact, Gc4DiF, fluorescent homolog of Gc4Di, weakly interacts with two other C-type lectins SIGNR3 and MR. Gc3Tri and Gc4Di have also some anti-inflammatory properties. Ex vivo, promising results were obtained on human monocytes derived dendritic cells activated by LPS. During co-incubation, Gc3Tri or Gc4Di can inhibit TNF-alpha production by these cells as previously described for the ManLAM, via DC-SIGN and in a dosedependent manner. Gc3Tri is also able to activate DC-SIGN signaling pathway by inducing Raf-1 kinase phosphorylation. Finally, Gc3Tri does prevent lung inflammation of mice induced by LPS inhalation, like ManLAM. All these promising results allow us to think that Gc3Tri is a synthetic mimic of ManLAM supra-molecular bioactive form, both in vitro and in vivo."Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse 3 Date_soutenance : 30/09/2010 Domaine : Biochimie Structurale et Fonctionnelle En ligne : https://theses.fr/2010TOU30296 Synthèse de mannodendrimères, analogues de la structure supramoléculaire du lipoarabinomannane mannosylé (ManLAM) et étude de leurs propriétés anti-inflammatoires = Synthesis of mannodendrimers, chemical analogues of ManLAM supramolecular structure and study of their anti-inflammatory properties [texte imprimé] / Emilyne Blattes, Auteur ; Anne-Marie Caminade, Directeur de thèse ; Germain Puzo, Directeur de thèse . - 2010.
Langues : Français (fre)
Tags : DENTRIMERE ANTI-INFLAMMATOIRES LIPOPOLYSACCHARIDES ManLAM MANNODENDRIMERES Dc-SIGN
DENTRIMERE ANTI-INFLAMMATORY LIPOPOLYACCHARIDES MANNODENDRIMERS Dc-SIGNRésumé : "Le lipoarabinomannane mannosylé (ManLAM) est un lipoglycanne de l'enveloppe cellulaire de M. tuberculosis. Depuis une décennie, nous savons que ce lipoglycanne isolé possède in vitro et in vivo des propriétés anti-inflammatoires. Ce composé est capable d'inhiber la production d'L-12 et de TNF-alpha, par des cellules dendritiques humaines (DCs) stimulées au LPS. In vitro, l'activité de ce lipoglycanne est corrélée au récepteur DC-SIGN (dendritic cell-specific ICAM-3 grabbing non-integrin, une lectine de type C retrouvée à la membrane des DCs. Il prévient également, in vivo, le désordre respiratoire causé par l'asthme allergique chez la souris. Structuralement, le ManLAM est une macromolécule amphiphile (17kDa) composée d'une ancre mannosyl-phosphatidyl-myo-inositol (MPI) sur laquelle est greffé un squelette polysaccharidique. Ce dernier porte à ses extrémités des coiffes oligomannosylées de type mono-, di- et trimannosides d'enchainement alpha(1 dans 2). L'ancre MPI et les coiffes mannosylées sont les déterminants structuraux indispensables à l'activité du ManLAM, in vitro et in vivo. L'ancre MPI permet l'agrégation en solution des molécules de ManLAM, en micelle de 30 nm de diamètre où à leur surface, serait présenté les coiffes oligomannosylées. Il apparaît donc que la forme supramoléculaire du ManLAM en solution soit la forme bioactive immunomodulatrice. Le travail de thèse concerne la synthèse de dendrimères mannosylés mimes de l'organisation supramoléculaire du ManLAM en solution, présentant des propriétés anti-inflammatoires similaires. Les dendrimères sont des macromolécules synthétiques hyperbranchées et monodisperses, issus d'une synthèse organique extrêmement contrôlée. Nous avons utilisés dans ce projet des dendrimères phosphorés comme un équivalent du cœur de la micelle de ManLAM, à la surface desquels sont greffés différents oligomannosides de synthèse, identiques aux coiffes du ManLAM. Nous avons synthétisé 8 dendrimères mannosylés, de quatre tailles différentes (de la 1er (Gc1) à la 4ème (Gc4) génération) avec des Mono-, des Di- ou des Trimannosides à la surface. Cette synthèse multi-étapes est maitrisée et générale, et permet d'obtenir des quantités de molécules hydrosolubles compatibles avec des essais biologiques. De plus, ces mannodendrimères sont tous des ligands du récepteur DC-SIGN soit sous forme soluble soit sous forme membranaire. Cette étude fait émerger les composés Gc3Di, Gc4Di et Gc3Tri comme des ligands de haute affinité pour DC-SIGN, affinité comparable à celle de la forme supramoléculaire du ManLAM. Ces mannodendrimères semblent être spécifiques de DC-SIGN, du fait de la faible liaison de Gc4DiF, homologue fluorescent de Gc4Di, aux récepteurs SIGNR3 et MR. Gc3Tri et Gc4Di présentent également un caractère anti-inflammatoire ex vivo. Lors d'une co-incubation de DCs avec le LPS et Gc3Tri ou Gc4Di nous avons observé une inhibition de la production de TNF-alpha par ces cellules. Comme le ManLAM, cette inhibition est dose-dépendante et annihilée, pour Gc3Tri, par un anticorps bloquant DC-SIGN. Enfin, le mannodendrimère Gc3Tri prévient l'inflammation des poumons murins induite par inhalation de LPS, comme le ManLAM. Ces résultats prometteurs nous permettent de penser que Gc3Tri correspond à un mime synthétique de la forme bioactive du ManLAM, à la fois in vitro mais aussi in vivo."
"The mannosylated lipoarabinomannan (ManLAM) is a component of M. Tuberculosis cell wall. This purified lypoglycan present in vitro and in vivo anti-inflammatory properties. It is able to inhibit the production of pro-inflammatory cytokines IL-12 and TNF-alpha from LPS activated human Dendritic Cells (DCs). In this way, ManLAM activity is correlated through its ligation to the DC-SIGN receptor (dendritic cell-specific ICAM-3 grabbing non-integrin), a C-type lectin found on DCs membrane. In vivo, purified ManLAM also prevent mouse respiratory disorder caused by allergic asthma. ManLAM is an amphiphilic macromolecule (17kDa) composed of a mannosyl-phosphatidyl-myo-inositol (MPI)anchor on which a ramified polysaccharide skeleton is grafted. Terminal oligo-mannosyl caps, mono-, alpha(1 in 2)-di-, and alpha(1 in 2)-trimannopyranosides are found at the non-reducing end of this polysaccharide. Both MPI anchor and oligomannosyl caps play a crucial role in the in vitro and in vivo ManLAM anti-inflammatory activity. Indeed, MPI anchor triggers the self-aggregation of ManLAM molecules in solution, forming micelle-like structures of around 30 nm diameters. At the surface, are exposed the oligommanosyl caps interacting with C-type lectin, like DC-SIGN. In this way, it seems that the ManLAM bioactive form is the supra-molecular structure in solution. The present project described deals with the synthesis of mannosylated dendrimers, ManLAM micelles mimics presenting similar anti-inflammatory properties. Dendrimers are mono-disperse, poly-functionalized, and hyper-branched macromolecules whose nanometer size, perfectly defined structure, multivalent character, and molecular weight can be controlled rigorously during synthesis. In this project phosphorus containing dendrimers were used as a support, representing the ManLAM micelle interior. At their surface, synthetic oligomannosides, identical to the ManLAM caps were grafted. Here, we have prepared 8 mannosylated phosphorus containing dendrimers of four different sizes(first (Gc1) to fourth (Gc4) generation) with Mono-, Di- and Trimannopyranosides at their surface. This multi-step synthesis is totally controlled and general which allowed the formation of tens of milligrams of compounds. We have demonstrated that every mannodendrimer is a DC-SIGN receptor ligand, thanks to binding tests using soluble or membrane DC-SIGN. Three of them, Gc3Di, Gc3Tri and Gc4Di, are high affinity ligands like ManLAM supra-molecular structure. Moreover these mannodendrimers seems to be specific of DC-SIGN receptor. In fact, Gc4DiF, fluorescent homolog of Gc4Di, weakly interacts with two other C-type lectins SIGNR3 and MR. Gc3Tri and Gc4Di have also some anti-inflammatory properties. Ex vivo, promising results were obtained on human monocytes derived dendritic cells activated by LPS. During co-incubation, Gc3Tri or Gc4Di can inhibit TNF-alpha production by these cells as previously described for the ManLAM, via DC-SIGN and in a dosedependent manner. Gc3Tri is also able to activate DC-SIGN signaling pathway by inducing Raf-1 kinase phosphorylation. Finally, Gc3Tri does prevent lung inflammation of mice induced by LPS inhalation, like ManLAM. All these promising results allow us to think that Gc3Tri is a synthetic mimic of ManLAM supra-molecular bioactive form, both in vitro and in vivo."Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse 3 Date_soutenance : 30/09/2010 Domaine : Biochimie Structurale et Fonctionnelle En ligne : https://theses.fr/2010TOU30296
Titre : Multifunctional water-soluble phosphorus dendrimers Titre original : Multifunktionale wasserlösliche Phosphor-Dendrimere Type de document : texte imprimé Auteurs : Edwin, Ronald De Jong, Auteur ; Anne-Marie Caminade, Directeur de thèse ; Jean-Pierre Majoral, Directeur de thèse ; W. Knoll, Directeur de thèse Année de publication : 2010 Langues : Allemand (ger) Résumé : "Dendrimere sind polymere Makromoleküle mit einer wohl definiertenStruktur. Dank ihrer Monodispersität, hohen Verästelung und sehr hohen Funktionalität sind Dendrimere ideale nanoskopische Objekte für die Beschichtung von hochfunktionellen, biokompatibelen Oberflächen zur Anwendung in Biosensorik und Biomedizin. Im Rahmen dieser Dissertation wurden zehn neue wasserlösliche phosphorhaltige Dendrimere synthetisiert. Mögliche Anwendungen in biologischen und biomimetischen Systemen wurden untersucht und diskutiert. Die synthetisierten Dendrimere können in zwei Klassen unterteilt werden. Dendrimere der ersten Klasse tragen entweder zentral ein Ferrocen oder insgesamt 24 Ferrocen-Moleküle in den Ästen. Diese Denrimere zeigen ein reversibles Reduktions- und Oxidationsverhalten und könnten damit in elektronische Multischichtsysteme inkorporiert werden. Dendrimere der zweiten Klasse tragen ein Dithiolan im Zentrum. Somit
konnten Edelmetalle, wie zum Beispiel Goldoberflächen, mit einer Dendrimerschicht funktionalisiert werden. Die erhaltenen Strukturen konnten leider nicht die Bildung einer defektfreien Lipidmembrane
unterstützen. Sie förderten allerdings die Adhäsion humaner Osteoblastzellen. Die Zelladhäsion auf Schichten aus polykationischen Dendrimeren war so stark, dass Zellteilung nicht länger möglich war und sogar spezifisch Apoptose hervorrief. Polyanionische Dendrimere dagegen führten zu exzellenter
Zelladhesion und -proliferation. Die erhaltenen makromolekularen Architekturen können somit als mögliche Oberflächenbeschichtungen, zum Beispiel für Humanimplantate, Anwendung finden."
"Dendrimers are polymeric macromolecules with a regularly branched structure and are synthesised in an iterative fashion. Due to their monodispersity, well-defined shape and extremely high functionality, dendrimers are ideal nano-sized objects for functional and biocompatible surface coatings, biosensing and biomedicine. This dissertation describes the
synthesis of ten novel water-soluble phosphorus containing dendrimers and their application in different biological and biomimetic systems. The dendrimers can be divided into two classes; the first type contains either a ferrocene at the core or 24 ferrocenes in the branches. They showed reversible reduction-oxidation behaviour and might be applied in electronic multilayered architectures. Dendrimers of the second class carry a dithiolane functionalised core that can strongly bind to noble metals, like gold substrates. Although such dendrimer coated substrates were unable to tether defect-free lipid bilayer membranes, the coatings were successfully applied for culturing Human Osteoblast cells. The cell adhesion to a coating of polycationic dendrimers was so strong that cell division could not take place, specifically evoking apoptosis. The polyanionic dendrimers, however, promoted excellent cell adhesion and proliferation. Therefore, the practical application of such macromolecular architectures can be envisioned, such as in dendrimer coatings for tissue engineering and or medical implants."
Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université Toulouse 3 et Die vorliegende Arbeit wurde in der Zeit von April 2007 bis März 2010 am Laboratoire de Chimie de Coordination (CNRS, Toulouse, et Université de Mainz (Allemagne) Date_soutenance : 30/03/2010 Ecole_doctorale : L’Université Johannes Gutenberg à Mayence, Département de Biologie Domaine : Sciences Naturelles, Biologie En ligne : https://openscience.ub.uni-mainz.de/handle/20.500.12030/2255 Multifunctional water-soluble phosphorus dendrimers = Multifunktionale wasserlösliche Phosphor-Dendrimere [texte imprimé] / Edwin, Ronald De Jong, Auteur ; Anne-Marie Caminade, Directeur de thèse ; Jean-Pierre Majoral, Directeur de thèse ; W. Knoll, Directeur de thèse . - 2010.
Langues : Allemand (ger)
Résumé : "Dendrimere sind polymere Makromoleküle mit einer wohl definiertenStruktur. Dank ihrer Monodispersität, hohen Verästelung und sehr hohen Funktionalität sind Dendrimere ideale nanoskopische Objekte für die Beschichtung von hochfunktionellen, biokompatibelen Oberflächen zur Anwendung in Biosensorik und Biomedizin. Im Rahmen dieser Dissertation wurden zehn neue wasserlösliche phosphorhaltige Dendrimere synthetisiert. Mögliche Anwendungen in biologischen und biomimetischen Systemen wurden untersucht und diskutiert. Die synthetisierten Dendrimere können in zwei Klassen unterteilt werden. Dendrimere der ersten Klasse tragen entweder zentral ein Ferrocen oder insgesamt 24 Ferrocen-Moleküle in den Ästen. Diese Denrimere zeigen ein reversibles Reduktions- und Oxidationsverhalten und könnten damit in elektronische Multischichtsysteme inkorporiert werden. Dendrimere der zweiten Klasse tragen ein Dithiolan im Zentrum. Somit
konnten Edelmetalle, wie zum Beispiel Goldoberflächen, mit einer Dendrimerschicht funktionalisiert werden. Die erhaltenen Strukturen konnten leider nicht die Bildung einer defektfreien Lipidmembrane
unterstützen. Sie förderten allerdings die Adhäsion humaner Osteoblastzellen. Die Zelladhäsion auf Schichten aus polykationischen Dendrimeren war so stark, dass Zellteilung nicht länger möglich war und sogar spezifisch Apoptose hervorrief. Polyanionische Dendrimere dagegen führten zu exzellenter
Zelladhesion und -proliferation. Die erhaltenen makromolekularen Architekturen können somit als mögliche Oberflächenbeschichtungen, zum Beispiel für Humanimplantate, Anwendung finden."
"Dendrimers are polymeric macromolecules with a regularly branched structure and are synthesised in an iterative fashion. Due to their monodispersity, well-defined shape and extremely high functionality, dendrimers are ideal nano-sized objects for functional and biocompatible surface coatings, biosensing and biomedicine. This dissertation describes the
synthesis of ten novel water-soluble phosphorus containing dendrimers and their application in different biological and biomimetic systems. The dendrimers can be divided into two classes; the first type contains either a ferrocene at the core or 24 ferrocenes in the branches. They showed reversible reduction-oxidation behaviour and might be applied in electronic multilayered architectures. Dendrimers of the second class carry a dithiolane functionalised core that can strongly bind to noble metals, like gold substrates. Although such dendrimer coated substrates were unable to tether defect-free lipid bilayer membranes, the coatings were successfully applied for culturing Human Osteoblast cells. The cell adhesion to a coating of polycationic dendrimers was so strong that cell division could not take place, specifically evoking apoptosis. The polyanionic dendrimers, however, promoted excellent cell adhesion and proliferation. Therefore, the practical application of such macromolecular architectures can be envisioned, such as in dendrimer coatings for tissue engineering and or medical implants."
Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université Toulouse 3 et Die vorliegende Arbeit wurde in der Zeit von April 2007 bis März 2010 am Laboratoire de Chimie de Coordination (CNRS, Toulouse, et Université de Mainz (Allemagne) Date_soutenance : 30/03/2010 Ecole_doctorale : L’Université Johannes Gutenberg à Mayence, Département de Biologie Domaine : Sciences Naturelles, Biologie En ligne : https://openscience.ub.uni-mainz.de/handle/20.500.12030/2255
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