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Gastrointestinal (GI) septa are pathological entities whereby a wall of tissue is present in the GItract, resulting in symptoms such as dysphagia and regurgitation. They can be associated withconditions such as esophageal diverticula or upper gastrointestinal duplication, or post-surgicalcomplications such as candy cane syndrome. Current treatments involve interventions by eitherhighly skilled endoscopists or invasive surgery. We suggest the use of compression anastomosis toachieve endoscopic septotomy, relieving the patients of their symptoms. Compression anastomosisusing rings, clips, magnets, and wires or rubber bands (though not named as such for these last two)has previously been described in the literature. We propose the use of a combination of MagneticCompression Anastomosis (MCA) and what we have defined as Wire Compression Cutting (WCC),both involving progressive pressure application to induce ischemia, necrosis, inflammation, andfibrosis with regeneration. This PhD thesis describes the development of a novel medical devicedesigned to achieve the aforementioned process, from initial conception to detailed constructionby a specialized company, based on clinical and technical requirements defined in collaborationwith physicians and from latest regulations. This device, the MAgnetic Gastrointestinal UniversalSeptotome (MAGUS), consists of two magnetic boxes linked by a self-retractable wire. The wire isactivated by a spring coil system located inside the two magnetic boxes. This MAGUS MagneticDevice (MMD) is designed to be used with the MAGUS Delivery System (MDS), a catheter to whichit is attached, enabling the physician to mobilize each magnet independently during the procedure.To assess that the MAGUS meets the technical requirements of the procedure, and to mitigateagainst all possible risks that were identified through Failure Mode and Effects Analysis, verificationtests were performed in combination with animal testing. Clinical trials started in February 2020at Erasme Hospital with good preliminary results. Finally, to make the procedure more accessiblefor less experienced physicians, future improvements on the delivery catheter and procedure areproposed. / En gastroentérologie, un septum est défini comme une paroi de tissu séparant deux cavités. Ce typede structure peut être la cause de symptômes tels que de la dysphasie ou des vomissements. Il estcausé soit par des pathologies, comme les diverticules ou duplications de l’oesophage, soit par descomplications chirurgicales, comme le syndrome dit du "candy cane". Le traitement classique estla chirurgie mais celle-ci est liée à un haut taux de mortalité et morbidité. Ces dernières années,de nouvelles techniques endoscopiques ont été proposées, mais la plupart de celles-ci nécessitentl’intervention de médecins très expérimentés. Le travail développé dans cette thèse propose d’utiliserle concept d’anastomose par compression pour réaliser une découpe de ce septum. L’anastomosepar compression a été abondamment traitée dans la littérature. Cette compression est réalisée pardes anneaux, des clips, des aimants, des élastiques, ou du fil. Afin de réaliser cette septotomie,nous proposons donc de combiner l’anastomose par compression magnétique et ce que nous avonsappelé la découpe par compression par fil (Wire Compression Cutting), qui consiste à appliquer unepression, pour induire de l’ischémie, de la nécrose, de l’inflammation, et enfin de la régénérationcombinée à de la fibrose. Deux cahiers des charges, l’un clinique et l’autre technique, ont été réalisés;ceux-ci se basent sur la littérature sur le sujet, des échanges avec des médecins, et les normeset régulation actuellement d’application. Dans la suite du travail, le développement techniquedu MAGUS (MAgnetic Gastrointestinal Universal Septotome) est décrit, de l’idée à la premièreutilisation sur patients. Ce dispositif permet de réaliser cette compression, à l’aide de deux aimantsreliés par un fil rétractable. Cette solution épurée permet ainsi de découper différentes tailles deseptum, en une seule endoscopie, et sans incisions, réduisant le risque de perforation. Le "MAGUSMagnetic Device" a été conçu avec son outil dédié, le "MAGUS Delivery System", permettant defaciliter la mise en place du dispositif par endoscopie. Afin de vérifier que les caractéristiquestechniques définies au préalable sont bien remplies, et de réduire les dangers identifiés par uneanalyse de risque, des tests de vérifications ont été réalisés, en parallèle d’essais de faisabilité sur descochons. Les premières études cliniques ont commencé en février 2020 à l’Hôpital Erasme, donnantdes résultats préliminaires très encourageants. Ces premiers traitements ont notamment permisde prouver la faisabilité de la découpe par compression par fil. Ce travail est conclu en proposantdes améliorations pour le dispositif de pose, afin de faciliter sa prise en main, ainsi que de futuresnouvelles applications cliniques. / Doctorat en Sciences de l'ingénieur et technologie / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Today, development of accurate early diagnosis of cancers thus became the number one challenge of medicine during the 21st century as the current techniques relies on imaging methods that suffer from low sensitivity and misdiagnosis.For these reasons, in this work, we aimed at developing a no-wash colorimetric biosensor for the detection of the oncoprotein Mdm2. Indeed, abnormal levels of Mdm2 could be related to the early formation of tumors.This thesis is devoted to the conception of a no-wash colorimetric biosensor for the detection of the oncoprotein Mdm2. This work can be divided in four parts:(i) The detection strategy and the design of the recognition elements (Chapter I).(ii) The conjugation of gold nanoparticles with the recognition elements (Chapter II, III, IV, V and VI).(iii) The modification of the metallic core of the nanoparticles (Chapter VII).(iv) The use of the optimized biosensor for the detection of Mdm2 (Chapter VIII).In the first part, we investigated the sensing strategy. An aggregation-based assay with plasmonic nanoparticles was selected, as the detection signal is a change of color of the suspension that can be observed to the naked eye or by UV-Vis spectroscopy. We designed the recognition elements, two peptide aptamers coming from endogenous proteins p53 and p14, and we grafted them separately on two batches of gold nanoparticles (AuNPs) via thiol end-groups. We used these latter for the detection of various concentrations of Mdm2 in buffer using our dual-trapping strategy with these two batches of functionalized AuNPs. We demonstrated that both peptides are able to interact with Mdm2 even after grafting onto the particles and that this detection strategy is highly specific. However, this first sensor presented some drawbacks, such as a poor colloidal stability of the AuNPs and a limited dynamic range.With the aim to encompass these issues we investigated, in the second part of this thesis, alternative strategies to conjugate the peptides to the particles. We investigated the functionalization of the particles with stabilizing ligands such as thiolated poly(ethyleneglycol) (HS-PEG). We first studied their simultaneous grafting with the peptides on the AuNPs. We observed that grafting HS-PEGs and peptides side-by-side allowed to control the density of peptides conjugated to the AuNPS and increased drastically the stability of the particles. However, the detection of Mdm2 was strongly hindered by the presence of PEG on the particles carrying the p14 peptide. In a second step, we investigated the conjugation of peptides on the top of a PEG layer carrying functional groups (HS-PEG-X where X is a carboxylate or an alkyne). AuNPs were first functionalized with mixtures of HS-PEG and HS-PEG-X, and the peptides were conjugated to the functional groups via amide bond formation or CuAAC coupling in a second step. However, we noticed that it was not possible to control the composition of the mixed layer of PEGs and thus the peptide grafting density.Due to the lack of recognized protocols in the literature for (i) the determination of the chemical and colloidal stabilities of AuNPs and (ii) the determination of the proportion of different ligands in the organic coating of the particles, we developed two interesting tools. The first one was a convenient method allowing to evaluate by UV-Vis spectroscopy the efficiency of the citrate exchange process using thiol-, alkyne- or diazonium-ligands from gold nanoparticles synthesized via a Turkevich method. The second protocol was a method allowing to quantify the proportion of two HS-PEGs ligands grafted in mixtures onto gold nanoparticles via 1H NMR spectroscopy.As we couldn’t find conditions in which the proportion of multiple thiolated ligands can be controlled on AuNPs, we decided to investigate another functionalization strategy based on the use of calix4arene-diazonium salts.We first studied the grafting on AuNPs of calixarenes bearing four PEG chains at the level of their small rim, one ended by a carboxylic acid and three by a methoxy group. The calixarene layer allowed to obtain AuNPs covered by a very dense PEG shell (with more PEG chains/nm2 that what was obtained previously with thiol anchoring). In addition to that, this PEG shell was strongly anchored to the AuNPs, conferring them a very high colloidal and chemical robustness. We then combined the grafting of this calixarene with the grafting of another non-functional calixarene, bearing four PEG chains ended by a methoxy group, and we quantified the conjugation capacity of such particles by amide bond formation. We demonstrated that this strategy allows to (i) increase drastically the stability of the AuNPs and (ii) control the proportion of peptide conjugated at their surface. Finally, we showed that calixarene-coated AuNPs to which to the p53 and p14 peptides have been conjugated could be used to detect Mdm2.With the evidence that the peptide conjugation density could be controlled using calixarene-coated AuNPs, we investigated the simultaneous grafting of two functional calixarenes on particles: one bearing four carboxylic acids groups and one bearing four PEG chains ended by alkyne groups. We optimized the grafting of these calixarenes in mixed layers on the AuNPs as well as their conjugation. We demonstrated that the grafting of two functional calixarenes led to the production of bi-functional AuNPs, capable of conjugation with two molecules via two distinct chemistries.In the third part, we optimized the composition of the metallic core of the biosensor. As it is well known that silver nanoparticles express better optical properties than gold nanoparticles of the same size, we aimed to incorporate silver nanoparticles (AgNPs) in the biosensor. This was a true challenge due to the intrinsic low chemical stability of silver nanoparticles that greatly limits their use in IVD. For this purpose, we developed an innovative in situ synthesis of silver nanoparticles in the presence of the calixarene-diazonium salts. After optimization of the synthesis, we observed that calixarenes bearing four carboxylic acids groups at the level of their small rim allowed the production of ultra-stable silver nanoparticles to which biomolecules can easily be conjugated. This in situ synthesis procedure even allowed us to produce alloy nanoparticles, with metallic cores whose composition could easily be tuned from pure silver to silver/gold alloys or pure gold. With this synthesis, the composition of the organic layer could also be easily tuned by using mixtures of calixarenes-diazonium salts.Finally, in the last part, we investigated the detection of Mdm2 with the optimized version of the biosensor, i.e. silver nanoparticles coated by a calixarene layer to which the p53 and p14 peptides were conjugated. With this novel class of nanoparticles, we could encompass the two initial drawbacks of the initial sensor. First, we were able to detect Mdm2 with a wider detection range and a lower limit. Secondly, the particles were sufficiently stable and robust to be dispersed in physiological fluids and we could detect Mdm2 in human serum without interference. / Doctorat en Sciences de l'ingénieur et technologie / info:eu-repo/semantics/nonPublished

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Ce mémoire par article décrit le développement d’instrumentation optique et d’algorithmes qui ont servi à l’étude du développement rétinien du modèle murin par tomographie par cohérence optique (OCT de l’anglais, Optical Coherence Tomography). Le document est divisé en deux parties importantes. Le Chapitre 1 introduit les bases théoriques nécessaires à la compréhension de la problématique, alors que le Chapitre 2 décrit les outils qui ont été développés ou adaptés durant le projet pour mener à bien les expériences. Spécifiquement, les particularités du système optique développé pour permettre la focalisation d’un faisceau sur la rétine, maximiser le signal et minimiser l’impact des aberrations sphériques et de dispersion sur la qualité de l’image sont détaillées. Les algorithmes de traitement de signal OCT permettant la visualisation une tomographie sont aussi détaillés. La seconde partie est un manuscrit en préparation pour soumission au journal Investigative Ophthalmology & Visual Science pour publication. Le but de ce manuscrit est d’établir des chartes de référence détaillant la croissance et la maturation morphologique des tissus rétiniens de la souris wild-type (129S1/SvImJ) entre 7 et 21 jours de vie (Chapitre 3). L’article détaille l’algorithme de traitement d’images et de segmentation dédié à la quantification de l’épaisseur des tissus rétiniens dans le temps. Enfin, un aperçu des travaux de recherche rendus possibles par les outils développés dans ce projet est présenté. Cette section montre entre autres le potentiel de ces outils pour étudier des maladies développementales de la rétine. / This master thesis is including a manuscript submitted for publication and is divided into two sections. In particular, the document describes the development of optical instrumentation and methodological tools to study the retinal development in an animal model through optical coherence tomography (OCT). The first section is divided into two chapters. Chapter 1 describes the theoretical basis and the problem to solve. Chapter 2 describes the tools developed or adapted to enable the performance of the experiments. In particular, this chapter details the optical system designed to allow the optimal focalization of the light beam onto the retina, which maximizes the signal and minimizes the impact of spherical aberrations and light dispersion on image quality. Also, the processing algorithm used to segment retinal tissues from OCT tomography is discussed. The second section is divided into two chapters. Chapter 3 is a manuscript that was submitted for publication to Investigative Ophthalmology & Visual Science. This work describes the growth and maturation of specific retinal layers in the wild type mouse (129S1/SvImJ) between 7 and 21 days of life. The manuscript also describes the image processing and segmentation algorithm that allows the quantification of the thickness of the layers over time. Then, Chapter 4 describes specific research projects where these OCT imaging tools can be applied. Specifically, this chapter shows the potential to study retinal developmental diseases as well as perfusion methods.

La fibrillation auriculaire affecte un nombre grandissant d’individus chaque année et peut mener à de graves complications telles qu’un accident vasculaire cérébral. Une approche thérapeutique est la thermo- ou cryoablation par cathéter de zones tissulaires essentielles au maintien des épisodes de fibrillation. Une des cibles proposées pour l’ablation est le centre des rotors qui maintiennent l’arythmie en créant des réentrées stables. Ces rotors sont détectés à partir de signaux de cartographie électrique ou optique ou dans des simulations à l’aide du concept de singularité de phase (SP). L’analyse de ces SP donne une description de la dynamique de la fibrillation. Le suivi dans le temps (tracking) des SP a une importance critique pour calculer la durée de vie des rotors et leur stabilité. L’objectif du projet est donc d’améliorer les algorithmes de détection et de suivi des SP. Nous avons développé des modèles de tissus cardiaques 2D avec des hétérogénéités dynamiques (variations battement à battement), ionique (conductance des canaux potassiques), et structurelles (fibrose). Des épisodes de fibrillation ont été simulés dans ces modèles. Le script développé permet de suivre avec précision les SP de l’ensemble de simulations. La performance de cet algorithme varie en fonction de la complexité de la dynamique étudiée et du pas de temps utilisé pour faire le suivi. Une correction a posteriori et une simplification à partir d’un facteur de seuillage (τps = 15ms) permettent de mettre en évidence les rotors permanents avec une longue durée de vie. Cet algorithme permettra donc de faciliter les analyses de dynamique de fibrillation auriculaire en contexte de simulation sous la forme de feuillet tissulaire 2D. La méthode utilisée est aussi généralisable aux modèles 3-dimensionnels. / Atrial fibrillation affects a growing number of individuals each year. These patients are subject to severe complication such as AVCs if a treatment is not applied to their condition. One possible therapeutic approach is catheter ablation of the problematic tissue with heat or cold. This method targets fibrillation sources known as rotors. To allow for a more efficient and personalizable treatment, detection of such rotors is done through electrical or optical signal cartography. The resulting map of membrane potentials can then be used to find the center of the target rotors: phase singularities (PS). PS analysis allows a deeper understanding of AF dynamics. Moreover, tracking these reentries is essential for the evaluation of PS lifespan. The sources with longer the lifespans can be identified as stable and kept as possible candidates for ablative therapy. The projects objective is to improve PS detection and tracking algorithms We have developed 2D atrium models with dynamic (beat-to-beat variation), ionic (potassium channel conductance) and structural (fibrosis) heterogeneities. Episodes of atrial fibrillation were simulated for each model. The developed method allows for precise PS tracking for the simulated cases of AF. The error rate of the method is dependent of the temporal resolution and the complexity of the fibrillation dynamics. By applying a post-processing correction method and a threshold to the lower lifespan values ( ps = 15ms) it is possible to highlight longer lasting rotors that could be considered permanent when the temporal resolution is sufficiently low (dt = 0.1ms). The result of the following project allows for easier AF dynamics analysis for simulated 2D sheet cases. The method is theoretically applicable to 3D cases if the algorithm is adapted to such models.

Au moins 60% des patients atteints de cancer vont recevoir de la radiothérapie (RT). L’efficacité de la radiothérapie dans le traitement du cancer est limitée par le phénomène de radiorésistance des cellules cancéreuses et par la toxicité des radiations sur les tissus sains. La découverte de nouveaux agents radiosensibilisants et radioprotecteurs permettrait de surmonter ces difficultés. Les modèles cellulaires 3D tels que les sphéroïdes, émergent motivés par le besoin de modèles précliniques plus proches des tumeurs in vivo. L’objectif du projet est d’optimiser un système microfluidique pour tester facilement et à faible coût des agents thérapeutiques avec la RT sur des sphéroïdes dans un contexte de repositionnement. Le système microfluidique développé permet la formation de 336 sphéroïdes homogènes en deux jours avec intervention minimale de l’utilisateur. Les sphéroïdes sont répartis dans 16 chambres de culture séparées par un système de valve magnétique pour éviter des effets bystander entre sphéroïdes irradiés et non-irradiés. Une nouvelle technique d’irradiation a été développée permettant d’exposer un système à 4 doses de radiation différentes. En tout, 4 doses de radiation et 4 concentrations d’agents thérapeutiques peuvent être testées par système. En utilisant cette approche, l’efficacité de trois agents avec la RT a été évaluée avec des tests de survie clonogénique. Nous avons démontré que le Talazoparib, un inhibiteur de PARP, radiosensibilise les cellules de sarcome de tissus mous (STS) cultivés en sphéroïdes à 2 Gy. Le système développé permet d’évaluer le potentiel d’agents thérapeutiques avec la RT et contribue à l’adoption des sphéroïdes comme modèle préclinique. / At least 60% of cancer patients will receive radiotherapy (RT) as part of their treatment. The efficacy of radiotherapy in the treatment of cancer is limited by the phenomenon of radioresistance of cancer cells and by the toxicity of radiation on healthy tissues. The discovery of new radiosensitizers and radioprotectors is essential to overcome these challenges. 3D cellular models such as spheroids emerge motivated by the need for better preclinical models. The objective of the project was to optimize a microfluidic system for easy, fast and low-cost testing of therapeutic agents with RT on spheroids. The developed microfluidic system allows the formation of 336 homogeneous spheroids in two days with minimal user intervention. The spheroids are distributed in 16 culture chambers separated by a magnetic valve system to avoid bystander effects between irradiated and unirradiated spheroids. A new irradiation technique has been developed to expose a system with 4 different radiation doses. In total, 4 radiation doses and 4 concentrations of therapeutic agents can be tested per system. Using this approach, the efficacy of three agents with RT was evaluated with clonogenic assays. Radiosensitizing properties of Talazoparib, a PARP inhibitor, on soft tissue sarcoma (STS) cells cultured as spheroids at 2 Gy were demonstrated. The developed system enables the evaluation of therapeutic agents with RT and contributes to the wide adoption of spheroids as a preclinical model.

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L'hypoxie est un mécanisme reconnu de résistance à la radiothérapie chez les tumeurs solides. Il a récemment été démontré que la cavitation de microbulles (MBs) ciblées par ultrasons (US) (UTMC) peut augmenter la perfusion sanguine dans les muscles squelettiques en déclenchant la signalisation du monoxyde d’azote (NO). Il est intéressant de noter que cet effet a été amplifié par une co-injection de nitrite de sodium et a réduit le spasme observé avec des ultrasons à haute pression et à long pulse. Comme il a été démontré que le nitrite de sodium montrait une synergie avec la radiothérapie, nous avons émis l'hypothèse que les MBSU avec une co-injection de nitrite de sodium pourraient radiosensibiliser davantage les tumeurs solides en augmentant la perfusion sanguine et ainsi réduire l'hypoxie tumorale. Nous avons évalué la capacité des MBSU avec et sans nitrite d’augmenter la perfusion dans les muscles (membres postérieurs de la souris) et les tumeurs en utilisant différentes longueurs de pulse et pressions et évalué l'efficacité de cette approche en tant que thérapie provasculaire administrée directement avant les traitements de radiothérapie. Des xénogreffes de prostate humaine (PC3) ont été cultivées bilatéralement chez des souris immunodéficientes : un côté a été traité avec des MBSU et le côté controlatéral a été utilisé comme témoin. Des transducteurs thérapeutiques (pulse long) ou cardiaques (pulse court) ont été utilisés pour traiter le tissu d'intérêt lors de l'injection de MBs par la veine caudale. Le nitrite a été injecté 5 minutes avant les MBSU lorsque cela était approprié. Les MBSU consistaient en 60 impulsions thérapeutiques, administrées à un intervalle (10-15 secondes) ajusté pour permettre le réapprovisionnement en MBs, tel que guidé par l'imagerie ultrasonore à contraste amélioré (CEUS) (Sequoia, Siemens), et était généralement administré en 15 minutes. L'augmentation de la perfusion dans la tumeur a été quantifiée par Burst Replenishment Imaging permettant une quantification longitudinale de la perfusion sanguine (A×β). Les souris ont été irradiées 10 minutes après les MBSU et la croissance tumorale a été suivie pendant 25 jours. Dans le muscle, l'augmentation de la perfusion sanguine après traitement de MBSU avec différents longs pulses était forte. 6 Dans les tumeurs soumises à de longs pulses, l'augmentation de la perfusion était significative à une faible pression (125 et 250 kPa) mais pas à plus haute pression (375, 500 et 750 kPa) par rapport au groupe contrôle (0 kPa). Lorsqu'associé à la radiothérapie, les MBSU avec des longs pulses à 250 kPa n'ont pas entraîné d'augmentation significative de l'efficacité du traitement. Les MBSU avec des pulses courts à haute pression (SONOS, 1500kPa) et co-injection de nitrite ont ensuite été validés dans le muscle. L'effet du traitement était fort. Cette augmentation de la perfusion était également visible dans les tumeurs soumises aux MBSU (SONOS) + nitrite et a duré au moins 10 minutes. Le nitrite seul n’a causé aucun changement de perfusion. De plus, les faibles réponses provasculaires observées pour les longs pulses à 750 kPa sans nitrite ont été renversées avec l'ajout de nitrite. Le SONOS a provoqué une augmentation de la perfusion, avec et sans nitrite. La validation histologique de la reperfusion dans les tumeurs traitées par SONOS + nitrite était également significative par rapport aux tumeurs recevant uniquement du nitrite. Enfin, il y a eu une amélioration de l'inhibition de la croissance pour le groupe 8 Gy + nitrite + MBSU (SONOS) lorsque comparé à 8 Gy + nitrite seul. Cet effet n'était pas significatif chez les souris traitées par MBSU (SONOS) + nitrite et recevant 0 Gy ou 2 Gy. En conclusion, la thérapie de MBSU + nitrite semble augmenter la perfusion sanguine conduisant à une efficacité accrue de la radiothérapie à 8 Gy dans notre modèle tumoral. / In solid tumors, hypoxia is a recognized mechanism of resistance to radiation therapy. It has recently been shown that ultrasound (US) targeted microbubbles (MBs) cavitation (UTMC) can increase blood perfusion in skeletal muscles by triggering nitric oxide signaling. Interestingly, this effect was amplified with a sodium nitrite co-injection and reduced the spasm observed with high pressure long tone burst ultrasound. Since sodium nitrite has been shown to synergize with radiotherapy, we hypothesized that UTMC with a sodium nitrite co-injection could further radiosensitize solid tumors by increasing blood perfusion and thus reduce tumor hypoxia. We evaluated the ability of UTMC with and without nitrite to increase perfusion in muscle (mouse hindlimbs) and tumors using different pulse lengths and pressure and evaluated the efficacy of this approach as a provascular therapy given directly before radiotherapy treatments. Human prostate xenografts (PC3) were grown bilaterally in immunodeficient mice: one side was treated with UTMC, and the contralateral side was used as a control. Therapeutic transducers (long pulses) or cardiac phased array (short pulses) were used to treat the tissue of interest during the injection of MBs via the tail vein. Nitrite was injected 5 minutes before UTMC when appropriate. UTMC consisted of 60 therapeutic pulses, given at a pulse interval (10-15 seconds) adjusted to allow MB replenishment, as guided by contrast enhanced US imaging (CEUS), and was typically given in 15 minutes. The increase in perfusion in the tumor was quantified by burst replenishment imaging allowing longitudinal quantification of blood perfusion (A×B). Mice were irradiated 10 minutes after UTMC, and tumor growth followed for 25 days. In muscle, the increase in blood perfusion following UTMC treatment with various long pulses was strong. In tumors subjected to long pulses, the increase in perfusion was significant at lower M.I. (125 and 250 kPa) but not at higher M.I. (375, 500 and 750 kPa) when compared to control (0 kPa). When combined with radiotherapy, UTMC with long pulses at 250 kPa did not result in a significant increase in treatment efficacy. UTMC with short pulses (SONOS, 1500 kPa) and nitrite co-injection was then validated in muscle. The effect of treatment was strong and significative. 8 This significant increase in perfusion was also visible in tumors subjected to UTMC (SONOS) + nitrite and lasted for at least 10 minutes but not for nitrite alone. The blunted provascular responses observed for long pulses at higher M.I. without nitrite was reversed with the addition of nitrite. SONOS with and without nitrite caused an increase in perfusion. Histological validation of reperfusion in SONOS + nitrite was also significant when compared to tumors receiving only nitrite alone. Finally, there was an improved growth inhibition for the 8 Gy + nitrite + UTMC group vs. 8 Gy + nitrite alone with the SONOS therapy. This effect was not significant with mice treated by UTMC + nitrite and receiving 0 Gy or 2 Gy. In conclusion, UTMC + nitrite seemed to increase blood flow leading to an increased radiotherapy efficacy at 8 Gy in our tumor model.