Université Paul Sabatier - Bat. 3R1b4 - 118 route de Narbonne 31062 Toulouse Cedex 09, France


Accueil > Recherche > Équipe Interactions Ions-Matière

L’EXPERIENCE NANO-X3

Dédiée à la spectroscopie (XPS) de nanoparticules

Responsable : J.-P. Champeaux et P. Moretto Capelle
Doctorant : Romain Casta

Depuis quelques années les nanoparticules d’or sont un sujet d’intérêt majeur dans la recherche de solutions pour améliorer l’efficacité des traitements des cancers par radiothérapie du fait de leur propriété radio sensibilisante. Le groupe I²M à travers l’expérience Nano-X3 (voir photo ci-dessus) étudie les propriétés électroniques de ces nanoparticules et en particulier leur spectre d’émission électronique sur un large domaine d’énergétique (eV -> keV) ceci en couplant une source de rayon X à un spectromètre à miroir cylindrique CMA.

Photo 1 : Montage NANO-X3 et image des nanoparticules par microscopie électronique (TEMSCAN – lien)

L’enjeu de ces étude et de caractériser les effets liés à ces nano-objets comme par exemple leur taille ou leur géométrie sur la distribution des électrons émis lorsqu’ils sont irradiés permettant ainsi de mieux cerner leur caractère radio sensibilisant. La figure ci-dessous illustre cet effet « NANO » ou le spectre d’émission électronique de l’or solide (bleur) est systématiquement moins intense que celui des nanoparticules (rouge) entre 136 et 1486 eV :

Figure 2. Spectre d’émission électronique des nanoparticules d’or comparé au spectre de l’or solide.

Les résultats obtenus ont par la suite été simulés via le modèle PENELOPE et LIVERMORE implémenté dans le code de simulation du transport de particules dans la matière nommé Geant4. Une analyse théorique probabiliste du problème a également été entreprise pour tenter de comprendre l’excédent d’électrons observé expérimentalement par rapport à l’or solide et causé en partie par la géométrie des nanoparticules.

Liste non exhaustive des collaborations sur cette thématique :

- CENTRE D’ETUDES NUCLEAIRES DE BORDEAUX GRADIGNAN, Groupe Interface Physique Chimie pour le Vivant : C. Champion, S. Incerti

- LABORATOIRE DE CHIMIE PHYSIQUE, Groupe Bio : C. Sicard-Rosseli

- LABORATOIRE DE PHYSIQUE ET CHIMIE DES NANO-OBJETS, Groupe : Nanostructures et Chimie Organométallique

- LABORATOIRES NEXT