Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Electron paramagnetic resonance (EPR) oxymetry in the measurement of partial pressure of oxygen (Po2) based upon the observation of changes in the line width of the EPR signal. This can be realized by means of using oxygen sensors. Among these, the carbon blacks (India ink pigments) show interesting characteristics like great oxygen sensitivity and small particles size. This study proposes the manufacturing of an artificial ink, injectable, stable and biocompatible for the use as a EPR sensor.
The work is organized around different axis’s of manufacture, characterization and studies of inks.
First, we evaluated the EPR parameters for the selected carbon black (Printex U) particles. The determination of the spin density and the saturation curve whom governs the EPR signal is realized. This approach is completed by the study of the Lorentzian component of the absorption spectrum.
The second step consists in the development of the ink itself by studying the concentration of the Printx U particles and the biopolymers needed to realize an injectable ink after sterilization in an autoclave.
A physico-chemical characterization allows to assess the sedimentation of the particles in different preparations. The rheological behavior of inks is identified. Finally, a study of in vitro relative diffusion is realized.
During one month, feasibility of measurements of oxygen is carried out in vivo after the introduction of the sensor within the gastrocnemius muscle of a mouse. Concurrently, line width measurement have been achieved as well as the sensor’s kinetic response depending on the oxygen present before end after staying in vivo.
Finally, a first study of biocompatibility in vitro is realized by heamolysis and cytotoxicity test. This approach is completed in vivo by histological evaluation of the oxygen sensor’s injection site.
In conclusion, a, injectable artificial ink, stable, biocompatible has been achieved. The stabilization of the EPR L band in vivo response will probably allow it every day use to achieve oxymetry of tissues and tumors L’oxymétrie par Résonance Paramagnétique Electronique (RPE) consiste en la mesure de la pression partielle en oxygène (pO2) basée sur l’observation du changement de la largeur de la raie du signal RPE. Ceci peut être réalisé grâce à l’emploi de senseurs à oxygène. Parmi ceux-ci, les noirs de carbone (pigments de l’encre de Chine) présentent des propriétés intéressantes comme une grande sensibilité à m’oxygène et une faible taille de particules. Ce travail propose l’élaboration d’une encre artificielle injectable, stable, biocompatible comme senseur RPE.
Le travail s’articule autour de différents axes de fabrication, de caractérisation et d’études des encres.
Dans un premier temps, une évaluation des paramètres RPE des particules du noir de carbone choisi (Printex U) est réalisée. La détermination de la densité de spins et de la courbe de saturation de la réponse conditionnant le signal RPE est effectué. Cette approche est complétée par l’étude de la composante Lorentzienne du spectre d’absorption.
La deuxième étape concerne le développement de l’encre proprement dite, en étudiant les concentrations de particules de PrintexU et de biopolymères requises pour réaliser une encre injectable après stérilisation par autoclave.
Une caractérisation physico-chimique permet d’évaluer le comportement des encres vis-à-vis de la sédimentation de leurs particules. Le comportement rhéologique des encres est déterminé. Enfin, une étude de la diffusion relative in vitro est menée.
Durant un mois une évaluation de la faisabilité de mesures in vivo en RPE bande L est réalisée après implantation du senseur au sein de muscles gastrocnémiens de souris. On réalise en parallèle la mesure de la largeur de raie ainsi que la cinétique de réponse du senseur en fonction de l’oxygène avant et après séjour in vivo.
Enfin, une première étude de biocompatibilité est menée en réalisant les tests in vitro d’hémolyse et de cytotoxicité. Cette approche est complétée in vivo par l’évaluation histologique des sites d’injection du senseur à oxygène.
En conclusion, une encre artificielle injectable, stable, biocompatible est développée. La stabilisation de sa réponse in vivo en RPE bande L permettra probablement son utilisation en routine pour réaliser de l’oxymétrie de tissus ou de tumeurs

Ink --- Electron Spin Resonance Spectroscopy

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)