Raphaël Boisgard, Isabelle Texier, Bertrand Tavitian, Juliette Merian, Pierre-Alain Bayle, Michel Bardet, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information (CEA-LETI), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Service Hospitalier Frédéric Joliot (SHFJ), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Magnetic Resonance (RM ), Modélisation et Exploration des Matériaux (MEM), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Paris-Centre de Recherche Cardiovasculaire (PARCC - UMR-S U970), Hôpital Européen Georges Pompidou [APHP] (HEGP), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Hôpitaux Universitaires Paris Ouest - Hôpitaux Universitaires Île de France Ouest (HUPO)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Hôpitaux Universitaires Paris Ouest - Hôpitaux Universitaires Île de France Ouest (HUPO)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Service de radiologie cardio-vasculaire [CHU HEGP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Hôpital Européen Georges Pompidou [APHP] (HEGP), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Hôpitaux Universitaires Paris Ouest - Hôpitaux Universitaires Île de France Ouest (HUPO)-Hôpitaux Universitaires Paris Ouest - Hôpitaux Universitaires Île de France Ouest (HUPO), ANR-11-LABX-0003,ARCANE,Grenoble, une chimie bio-motivée(2011), Magnetic Resonance (RM), Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Hôpital Européen Georges Pompidou [APHP] (HEGP), Hôpitaux Universitaires Paris Ouest - Hôpitaux Universitaires Île de France Ouest (HUPO)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (APHP)-Hôpitaux Universitaires Paris Ouest - Hôpitaux Universitaires Île de France Ouest (HUPO)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (APHP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Hôpitaux Universitaires Paris Ouest - Hôpitaux Universitaires Île de France Ouest (HUPO)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (APHP), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5), Laboratoire d'Electronique et des Technologies de l'Information (CEA-LETI), Université Grenoble Alpes (UGA)-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Magnetic Resonance [?-2019] (RM [?-2019]), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (APHP)-Hôpital Européen Georges Pompidou [APHP] (HEGP), Hôpitaux Universitaires Paris Ouest - Hôpitaux Universitaires Île de France Ouest (HUPO)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (APHP)-Hôpitaux Universitaires Paris Ouest - Hôpitaux Universitaires Île de France Ouest (HUPO), and ANR-11-LABX-0003/11-LABX-0003,ARCANE,Grenoble, une chimie bio-motivée(2011)
International audience; Two near infrared cyanine dyes, DiD (1,1'-dioctadecyl-3,3,3',3'-tetramethylindotricarbocyanine perchlorate) and ICG (Indocyanine Green) were loaded in lipid nanoparticles (LNP). DiD-LNP and ICG-LNP presented similar physicochemical characteristics (hydrodynamic diameter, polydispersity, zeta potential), encapsulation efficiency, and colloidal stability when stored in PBS buffer. However, whereas DiD had similar biodistribution than cholesteryl-1-C-14-oleate ([C-14]CHO, a constituent of the nanoparticle used as a reference radiotracer), ICG displayed a different biodistribution pattern, similar to that of the free dye, indicative of its immediate leakage from the nanovector after blood injection. NMR spectroscopy using Proton NOE (Nuclear Overhauser Effect) measurements showed that the localization of the dye in the lipid nanoparticles was slightly different: ICG, more amphiphilic than DiD, was found both inside the lipid core and at particle interface, whereas DiD, more hydrophobic, appeared exclusively located inside the particle core. The ICG release rate from the particles was 7% per 1 month under storage conditions (4 degrees C, dark, 10% of lipids), whereas no leakage could be detected for DiD. ICG leakage increased considerably in the presence of BSA 40 g/L (45% leakage in 24 h at 100 mg/mL of lipids), because of the high affinity of the fluorophore for plasma proteins. On the contrary, no DiD leakage was observed, until high dilution of the nanoparticles which triggered their dissociation (45% leakage in 24 h at 1 mg/mL of lipids). Altogether, the subtle difference in dye localization into the nanoparticles, the partial dissociation of the LNP in diluted media, and more importantly the high ICG affinity for plasma proteins, accounted for the differences observed in the fluorescence biodistribution after tail vein injection of the dye-loaded nanoparticles. (C) 2015 Elsevier B.V. All rights reserved.