UNIGE document Doctoral Thesis
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Title

Injectable formulations forming an implant in situ as vehicle of silica microparticles embedding superparamagnetic iron oxide nanoparticles for the local, magnetically mediated hyperthermia treatment of solid tumors

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Defense Thèse de doctorat : Univ. Genève, 2011 - Sc. 4346 - 2011/09/06
Abstract Cette thèse présente les travaux de développement de formulations injectables capables de se solidifier in situ, formant ainsi un implant piégeant des microparticules magnétiques en vue du traitement de tumeurs par induction magnétique d'une hyperthermie locale modérée. Nous exposons tout d'abord le contexte physique, biologique et clinique de l'hyperthermie comme traitement anticancéreux, particulièrement des modalités électromagnétiques. Les performances in vitro et in vivo des matériaux et formulations sont alors présentées. L'objet du chapitre suivant est la caractérisation des propriétés physicochimiques, magnétiques, et chauffantes, dans un champ magnétique alternatif (115 kHz, 9 - 12 mT), des microparticules de silice renfermant des nanoparticules d'oxyde de fer superparamagnétiques (SPIONs) et de deux de leurs formulations: un hydrogel d'alginate de sodium et un organogel de poly(éthylène-co-alcool vinylique) dans le diméthylsulfoxide. Finalement, nous présentons le potentiel thérapeutique de 20 minutes d'hyperthermie locale induite après injection de l'organogel superparamagnétique dans un modèle murin sous-cutané de tumeurs nécrosantes de colocarcinome humain.
Abstract In this thesis work, injectable formulations forming in-situ an implant that entraps superparamagnetic microparticles are developed in view of treating solid tumors by inducing magnetically a local moderate hyperthermia. We first review physical, biological and clinical aspects of induced hyperthermia for cancer treatment, emphasizing electro-magnetic modalities. The in vitro and in vivo investigations of materials and their formulation is then presented. In the next chapter, we characterize the physico-chemical, magnetic and heating properties under an alternating magnetic field (115 kHz, 9 - 12 mT) of silica microparticles embedding superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs) and of selected formulations thereof: an alginate hydrogel and an organogel oof poly(ethylene-co-vinyl alcohol) in dimethysulfoxide). Finally, we demonstrate the therapeutic potential of the superparamagnetic injectable organogel to treat subcutaneous necrotizing solid tumors of human colocarcinoma in a murine model by 20-min magnetic induction of local hyperthemia.
Keywords Magnetic induced hyperthermiaSuperparamagnetic nanoparticles (SPIONs)In situ forming implantPhysical gelsHydrogelsOrganogelsSilica composite microparticlesSubcutaneous xenograftSurvivalThermometry
Identifiers
URN: urn:nbn:ch:unige-216042
Full text
Thesis (6.4 MB) - public document Free access
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Citation
(ISO format)
LE RENARD, Pol-Edern. Injectable formulations forming an implant in situ as vehicle of silica microparticles embedding superparamagnetic iron oxide nanoparticles for the local, magnetically mediated hyperthermia treatment of solid tumors. Université de Genève. Thèse, 2011. doi: 10.13097/archive-ouverte/unige:21604 https://archive-ouverte.unige.ch/unige:21604

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Deposited on : 2012-06-18

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