Propriétés optiques modulables au service de l’imagerie et de la thérapie
Nanoparticules d'or multifonctionnelles pour l'imagerie et la thérapie

4.1 Rappel de l’origine des propriétés optiques modulables de l’or

Le caractère modulable des propriétés optiques des nanoparticules d’or est reflétée par la large palette de couleurs offerte par les suspensions de nanoparticules d’or. En effet, l’or métallique est jaune à l’échelle macroscopique, alors qu’une suspension de nanoparticules d’or d’une dizaine de nanomètres de diamètre est rouge, et une suspension de nanobâtonnets d’or de 30 nm de longueur et de 5 nm de diamètre est bleue. Cette modification de la couleur avec la taille et la forme est attribuée au phénomène de résonance de plasmon de surface localisée observée dans les particules métalliques dont la taille est inférieure à la longueur d’onde du rayonnement incident. L’oscillation collective des électrons libres de la bande de conduction induite par le champ électromagnétique incident est alors fortement confinée dans la particule. La séparation des charges qui en résulte crée un dipôle oscillant. Lorsque la fréquence d’oscillation de ce dipôle est identique à celle du rayonnement incident, il se produit une forte absorption du rayonnement. Il s’agit de la résonance de plasmon de surface localisée dont la fréquence (et donc celle du rayonnement absorbé) dépend de la taille, de la forme et de l’environnement diélectrique des nanoparticules et de la distance interparticulaire. Le contrôle de ces paramètres est à l’origine de l’engouement pour les nanoparticules à base d’or car il permet de moduler la résonance de plasmon et donc d’adapter la longueur d’onde d’absorption (et de diffusion) à l’application visée, par exemple, par un décalage vers le proche infrarouge [NM 900].

Ce décalage spectral est particulièrement intéressant pour les applications in vivo car les photons du proche infrarouge pénètrent plus profondément les tissus biologiques (2 cm) que ceux du visible (quelques millimètres). D’autre part, l’autofluorescence des tissus biologiques...