Le carcinome hépatocellulaire (CHC) est un des cancers les plus importants en termes de mortalité. D'ici à 2020, les prévisions indiquent une multiplication par trois du nombre de nouveaux cas à travers le monde. De nos jours, la grande majorité des cas diagnostiqués sont à un stade avancé, et les seuls traitements existants ont montré quelques limites (efficacité modérée, coût élevé...). D'autres alternatives ont été développées, notamment pour les métastases intrahépatiques (chimio-embolisation trans-artérielle ou radio-embolisation). Mais lorsque cela est associé à une dissémination extrahépatique, comme dans la plupart des cas, très peu de possibilités peuvent être proposées. De nombreuses études ont montré que les récepteurs de la somatostatine étaient sur-exprimés dans les tissus tumoraux, et en particulier dans les cas de CHC. Par conséquent, ces récepteurs semblent assez prometteurs pour le ciblage tumoral, que ce soit pour l'imagerie ou pour la thérapie. Basé sur leur propriété de reconnaissance (magic bullet concept), une alternative pourrait être de développer des radiotraceurs, aussi appelés radiopharmaceutiques, pour localiser ou détruire sélectivement les cellules cancéreuses. Cela consiste à concevoir un système en trois parties avec une biomolécule (analogue de la somatostatine), une agent bifonctionnel chélatant (BCA) et un radioélément qui émet un rayonnement gamma ou ß-. Pour être réellement efficace, ce système doit être stable in vivo afin de pouvoir imager et/ou irradier spécifiquement la masse tumorale visée. Parmi les radioisotopes utilisés pour les applications en imagerie/thérapie, le couple technétium-99m/rhénium-188 est très intéressant. Le technétium-99m est l'isotope de choix en médecine nucléaire pour l'imagerie, et le rhénium-188 est très prometteur pour la thérapie. Ce travail rapporte nos premiers résultats relatifs à chacune des étapes dans le développement de radiopharmaceutiques vectorisés. De la synthèse des ligands bifonctionnels chélatants, aux premières études in vitro, en passant par toute la partie de bioconjugaison et le radiomarquage au 99mTc et au 188Re. / Hepatocellular carcinoma (HCC) is one of the most important cancer in terms of mortality. By 2020, forecasts indicate a threefold increase of new HCC cases worldwide. Nowadays the large majority of diagnosed cases are advanced and the only existing treatments showed some drawbacks (expensive costs, low efficiency...). Different alternatives have been developed, especially for intrahepatic metastasis (radioembolization). But when there is also an extrahepatic dissemination, as in many cases, very few possibilities are available. Many studies showed that somatostatin receptors were over-expressed in tumor tissue, especially in the case of HCC, in contrast to healthy cells. Therefore, these receptors are promising for tumor targeting, either for imaging or for therapy. Based the recognition properties of these receptors, an alternative would be to develop radiotracers, so-called radiopharmaceuticals, to localize or destroy cancer cells selectively. This challenge consists in a three-parts system including a biomolecule (somatostatin analogue), a bifunctional chelating agent (BCA) and a radioactive isotope which delivers gamma or ß- emission. To be efficient, this system must be stable in vivo in order to imaging and/or irradiate selectively the targeted tumour mass. Among radioisotopes for targeted imaging/therapeutic applications, technetium-99m/rhenium-188 pair is very interesting, technetium-99m being the radioisotope of choice in nuclear medicine for imaging purposes (suitable physical properties), rhenium-188 being promising for therapeutic purposes. This work reports our first results related to each step of the development of the targeting radiopharmaceutical. From the synthesis of the chelating cavity, to the first in vitro studies, by way of all the bioconjugation work and the radiolabelling with 99mTc and 188Re.

Les complexes de rhénium jouent un rôle important dans le domaine de la médecine nucléaire. Si pendant longtemps le rhénium a été utilisé comme modèle structural du technétium-99m, les caractéristiques physiques prometteuses des isotopes 186Re et 188Re, font des complexes de 186/188Re des candidats prometteurs en tant que radiopharmaceutiques thérapeutiques. De même, les propriétés intéressantes de photoluminescence des complexes de rhénium non-radioactifs en font d'excellents outils comme catalyseurs, matériaux luminescents et capteurs d'imagerie. Dans ce travail, notre objectif était (i) de développer, en utilisant une stratégie de chimie Click, des ligands multidentes pour la stabilisation de différents cœurs rhéniés de type [Re(CO)3]+ et [ReO]3+ (M = Re ou 188Re) ainsi que pour les coeurs analogues à base de 99mTc dans certains exemples, (ii) d'évaluer le potentiel des complexes de rhénium (technétium) en tant que sondes d'imagerie (Re naturel ou 99mTc) ou agents thérapeutiques (188Re). Pour ce faire, deux systèmes de chélatants spécifiques du rhénium (technétium) ont été utilisés: un système tripodal semi-rigide dans le deuxième chapitre et un fragment pyta au troisième chapitre, ces deux chélatants ayant été développés précédemment dans notre groupe. Ainsi, sur la base d'un ligand click tridente de type N2O, deux études différentes ont été réalisées dans le chapitre II. Dans la première étude, deux voies de synthèse ont permis de préparer une famille de ligands potentiellement tétradentes de type N3O, conçus pour coordonner les cœurs rhéniés aux états d'oxydation + I et + V. Les études de coordination envers ces différents noyaux de rhénium, ont également été étudiées. Les premiers résultats de radiomarquage combinés aux récents travaux rapportés par l'équipe de Dugave[xii] sur des systèmes similaires indiquent que ce ligand pourrait être un chélatant prometteur pour le 99mTc...voire le 188Re. A court terme, l'extension du radiomarquage au coeur [188ReVO]3+ devra être effectuée et la stabilité in vitro du complexe radioactif testée dans des conditions physiologiques classiques, dans le plasma humain et par des expériences d'échange de cystéine. La deuxième étude portait sur le développement de nouveaux radiopharmaceutiques du 99mTc sélectifs contre l'hypoxie. Notre ligand tripodal de départ a été décoré avec un groupe nitro (soit un groupe nitrobenzyle ou une entité métronidazole (Mtz)). Des positions différentes ont été considérées mais seulement deux ligands contenant du métronidazole (Mtz) et un ligand contenant un groupe nitro ainsi que les complexes correspondants de tricarbonylrhénium(I) ont été obtenus et caractérisés, notamment par électrochimie. Les potentiels de réduction du groupe NO2 dans les complexes [Re(CO)3Cl(L2)] et [Re(CO)3(L6)] sont similaires à ceux reportés dans la littérature pour des complexes de rhénium(I). Le chapitre III est axé sur l'étude de l'effet AIE (émission induite par l'agrégation) dans les complexes tricarbonylrhénium(I), l'association de cet effet avec les propriétés intrinsèques des complexes de Re(I) pouvant conduire à des composés très attrayants. Pour ce faire, nous avons combiné un fluorophore organique (motif benzoxazole ou PBO) qui présente une excellente stabilité et des propriétés optiques intéressantes, avec un complexe tricarbonylrhénium(I) basé sur une unité pyta (soit le 2-pyridyl-1,2,3-triazole ou le 2-pyridyl-1,2,4-triazole). Quatre composés ont été étudiés. Les structures RX ont révélé des différences structurales spectaculaires entre les deux premiers complexes, ReL8 et ReL9. Cette étude étant une nouvelle orientation dans notre groupe, ce travail sera un excellent point de départ pour d'autres recherches. Divers colorants organiques et/ou des modifications structurales de la fraction organique seront bientôt pris en compte pour développer des sondes luminescentes de rhénium(I) hautement émissives. / Rhenium complexes play a significant role in nuclear medicine. Rhenium has been widely used as a surrogate of technetium for a long time, and the promising physical features of 186Re and 188Re, make 186/188Re-complexes promising candidates as therapeutic radiopharmaceuticals.Similarly, the interesting photoactive and photoluminescence properties of non-radioactive Re-complexes make them excellent catalysts, luminescent materials and imaging sensors.Thus, in this work, our goal was to (i) develop, using a click chemistry strategy, multidentate ligands for the stabilization of different rhenium cores [Re(CO)3]+ and [ReO]3+ (M = Re or 188Re) as well as the analogous 99mTc-cores in some examples, (ii) assess the potential of the rhenium(technetium) complexes as imaging (natRe or 99mTc) or therapeutic (188Re) agents. To do so, two rhenium(technetium) specific-chelating systems were used: a semi-rigid tripodal system in the second chapter and a pyta moiety in the third chapter, these two chelators being developed previously in our group. Thus, based on a N2O tridentate click ligand, two different studies were carried out in chapter II. In the first one, two synthetic pathways to a range of potentially N3O tetradentate ligands, designed to coordinate rhenium cores as well as their coordination behaviors towards different rhenium cores (oxidation states +I and +V), were investigated. The first radiolabeling results combined with the recent work reported by Dugave and co-workers indicated that this ligand could be a promising 99mTc-chelator for nuclear imaging applications. As perspectives to this work, the extension of the radiolabelling work using the [188ReVO]3+ core should be performed, and the in vitro stability should be tested under physiological conditions in human plasma and by cysteine exchange experiments. The second study was focused on the development of novel hypoxia-selective 99mTc radiopharmaceuticals. Our semi-rigid tripodal click framework was decorated with an appended nitro group (either a nitrobenzyl group or a metronidazole (Mtz) unit). Different positions were considered and at least only two metronidazole (Mtz)-containing ligands and one nitro group-containing ligand as well as their corresponding tricarbonyl rhenium(I) complexes were obtained and characterized, in particular by electrochemistry. The reduction potentials of NO2 group in complexes [Re(CO)3Cl(L2)] and [Re(CO)3(L6)] were similar to those of reported hypoxic imaging agents, prompting us to further investigate other properties of these complexes. Chapter III was focused on the study of AIE (aggregation-induced emission) effect in tricarbonyl Re(I) complexes, the association of this effect with the intrinsic properties of Re(I) complexes being expected to lead to very attractive compounds. To do that, we combined an organic fluorophore (PBO) which exhibits excellent stability and optical properties, with a tricarbonylrhenium(I) complex based on a pyta unit (either a 2-pyridyl-1,2,3-triazole or a 2-pyridyl-1,2,4-triazole ligands). Four compounds were studied. The X-Ray structures revealed spectacular discrepancies between the two first triazole-based complexes ReL8 and ReL9. Moreover, this study being a novel orientation in our group, this work is a great starting point for further investigations. Various organic dyes and/or structural modifications of the organic moiety will soon be considered in order to develop highly emissive rhenium(I) luminescent probes.

Dans cette thèse, la synthèse, la caractérisation et les applications catalytiques préliminaires des nanoparticules mono- et bi-métalliques à base de rhénium sont présentées. Le Rhénium a été choisi compte tenu de la connaissance de sa contribution positive en termes d'activité catalytique et la sélectivité lors de l'hydrogénation des groupes fonctionnels difficiles. Les nanoparticules mono-métalliques de rhénium ont été préparées par décomposition du précurseur [Re2(C3H5)4]. Les nanoparticules bimétalliques ont été synthétisés par les co-décompositions ou deux étapes décomposition de deux complexes différents de rhénium, à savoir [Re2(CO)10] et [Re2(C3H5)4] avec d'autres complexes organométalliques tels que [Ru(COD)(COT)], [Ru(Me-allyl)2(COD)], [Pt(CH3)2(COD)] et [Pt(C7H10)3]. En choisissant la nature des complexes organométalliques et les conditions de réaction, des nanoparticules bi-métalliques à base de rhénium présentant des morphologies différentes peuvent être préparées quantitativement. La synthèse a été effectuée en solution sous pression de dihydrogène (3 bars) et en présence soit d'une polymère (polyvinylpyrrolidone), ou un ligand faiblement coordinant (hexadécylamine) comme des agents stabilisant. La caractérisation précise des nanoparticules ainsi obtenues a été réalisée en utilisant une combinaison de l'état de l'art des techniques de (WAXS, EXAFS, MET, HR-MET, METS-EDX, METS-HAADF, AE). Les études de réactivité de surface (réactions hydrogénation de norbornène, oxydation et adsorption CO) ont également été réalisées et suivies par des techniques spectroscopiques (RMN, FT-IR) pour déterminer leur état de surface et appréhender leur intérêt pour la catalyse. Par ce moyen, des informations utiles ont été obtenues sur leur chimie de surface, comme suit: 1) hydrures sont présents sur la surface métallique et sont très fortement coordonnés à la surface de rhénium en accord avec la chimie moléculaire de rhénium; 2) CO peut remplacer les hydrures et est également fortement coordonné à la surface, mais peut être substitué, oxydée ou dissocié. Ces réactions sont plus faciles sur des nanoparticules bi-métalliques à base de Re de type alliage. 3) Les NPs de rhénium pur et les alliages bimétalliques nanoparticules de ruthénium et rhénium affiche un état de base zéro et une coquille d'oxyde alors que les nanoparticules bimétalliques de type cœur-coquille ont une structure amorphe. L'originalité de ce travail réside sur le développement d'une approche systématique pour la préparation de nanoparticules à base de rhénium pour la première fois dans l'équipe et dans la littérature, en appliquant l'approche organométallique largement connu dans le groupe pour d'autres systèmes métalliques. Cette méthode est bien connu comme un moyen efficace d'obtenir des nanostructures bien contrôlées avec des surfaces propres ce qui est important principalement en catalyse. / In this PhD thesis, the synthesis, characterization and preliminary catalytic application of rhenium based mono- and bi-metallic nanoparticles are reported. Rhenium has been chosen as a primary metal given the knowledge of its positive contribution in terms of catalytic activity and selectivity in the hydrogenation of difficult functional groups. Mono-metallic rhenium nanoparticles were prepared by decomposition of [Re2(C3H5)4]. Rhenium-based bimetallic nanoparticles were synthesized by co-decompositions or two-step decomposition of two different rhenium complexes, namely [Re2(CO)10] and [Re2(C3H5)4], with other organometallic complexes such as [Ru(COD)(COT)], [Ru(Me-Allyl)2(COD)], [Pt(CH3)2(COD)] and [Pt(C7H10)3]. By tuning the nature of organometallic complexes and the reaction conditions, rhenium-based bimetallic nanoparticles displaying different morphologies could be quantitatively prepared. The synthesis was carried out in solution under mild pressure of dihydrogen (3 bar) and in the presence of either a polymer (polyvinylpyrolidone) or a weakly coordinating ligand (hexadecylamine) as stabilizing agents. The precise characterization of the so-obtained nanoparticles was performed by using a combination of state-of-the art techniques (WAXS, EXAFS, TEM, HRTEM, STEM-EDX, STEM-HAADF, EA). Surface reactivity studies (norbornene hydrogenation, oxidation and CO adsorption reactions) were also carried out and followed by spectroscopic techniques (NMR, FT-IR) to determine their surface state and apprehend better their interest in catalysis. By this way, useful information could be obtained on their surface chemistry, as following: 1) Hydrides are present on the metallic surface and are very strongly coordinated to rhenium in agreement with rhenium molecular chemistry; 2) CO can substitute hydrides and is also strongly coordinated to the surface of Re but can react further to be substituted, oxidized or dissociated, where the latter is easier on alloy type Re-based bimetallic nanoparticles. 3) Oxidation of pure rhenium and alloy bimetallic ruthenium-rhenium nanoparticles display a zero state core and an oxide shell while core-shell type bimetallic nanoparticles result in amorphous structure. The originality of this work lies on the development of a systematic approach for the preparation of rhenium-based nanoparticles for the first time in the team and in the literature, by applying the organometallic approach largely experienced in the group for other metal systems. This method is well-known as an efficient way to obtain well-controlled nanostructures with clean surfaces, important mainly in catalysis.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Ce travail de thèse a pour objectif le traitement local des gliomes malins via l'administration de nanocapsules lipidiques (LNC) par convection enhanced delivery (CED). Deux types de complexes métalliques lipophiles aux propriétés thérapeutiques ont été encapsulés au sein des LNC. Le premier est un complexe radioactif de Rhénium-188 et le second, un agent anticancéreux dérivé du tamoxifène et du ferrocène, le ferrociphénol (Fc-diOH). Les LNC de 188Re permettent une rétention de l'émetteur β- au niveau local et une éradication complète de la tumeur est possible pour une dose de 8Gy puisque 33% des animaux sont de longs survivants. Cette dose optimisée s'est révélée être une dose efficace, intermédiaire entre des doses toxiques (10-12 Gy) ou inefficaces (3-4 Gy). Les LNC-Fc-diOH présentent des taux d'encapsulation élevés, et sont quantitativement internalisées dans les cellules 9L. De plus, l'activité du ferrociphénol est conservée après encapsulation et se révèle très efficace sur des cellules de gliome 9L (IC50=0.6μM). En revanche, l'activité est très réduite sur les astrocytes, cellules au potentiel de division quasiment nul. L'action intratumorale des LNC-Fc-diOH dans un modèle de gliome sous-cutané entraîne une réduction significative des masses et volumes tumoraux. De plus, l'association entre le ferrociphénol et les photons X est une association synergique conférant à Fc-diOH des propriétés de molécule radio-sensibilisante. La médiane de survie du groupe traité par une CED de LNC-Fc-diOH suivie d'une radiothérapie externe de 18Gy (3x6Gy) augmente de 48% par rapport au groupe contrôle avec la présence de 17% de longs survivants.

Les intégrines sont des protéines membranaires hétérodimériques impliquées dans l'adhésion et la migration cellulaire. Elles sont notamment surexprimées lors de la néoangiogenèse tumorale. Une dizaine d'entre elles reconnaît un motif peptidique RGD (Arg-Gly-Asp) structuré. Des analogues de cette séquence peuvent être utilisés pour la détection précoce de tumeurs et de métastases. Nous avons entrepris de développer de nouveaux traceurs, marqués au 99mTc, spécifiques de l'intégrine alphaVbeta3, et d'identifier les traceurs efficaces par un criblage in vivo qui permet de prendre en compte au plus tôt les aspects de biodistribution et de pharmacocinétique. Ne disposant d'aucun modèle prédictif fiable de la structure des complexes d'oxotechnétium au début de ce projet, nous avons préféré une approche combinatoire pour développer une série de ligands potentiels de l'intégrine alphaVbeta3. <br />Les traceurs ont été obtenus selon deux stratégies : 1) cyclisation d'analogues linéaires de RGD par un motif NS2/S coordinant un cœur oxotechnétium ; 2) assemblage combinatoire de motifs indépendants par coordination du cœur oxotechnétium par le motif NS2+S. La stabilité des traceurs technétiés et de leurs analogues rhéniés a été testée en présence de glutathion et dans le plasma. Une première évaluation in vitro sur intégrine purifiée a montré que l'un des peptides RGD, cyclisé par le rhénium, se lie spécifiquement à alphaVbeta3. Un modèle tumoral (tumeur U87-MG, implantée sur des souris nude) a été validé au laboratoire et une méthode d'analyse du criblage in vivo a été mise au point à l'aide de composés modèles marqués au 99mTc. Il s'avère que les données de biodistribution et le pourcentage d'activité retrouvé dans la tumeur sont encourageants pour les complexes cycliques, bien que l'identification des traceurs efficaces soit rendue difficile par leur instabilité dans les conditions d'analyse.

Ce travail étudie les indices minéralisés du nord Pelvoux. Les paragenèses à molybdénite sont l'objet d'une étude gîtologique et géochimique gr^ace au spectographe de masse à étincelles.

Puisque le cancer du sein reste l'une des premières causes de mortalité chez la femme, le diagnostic et le traitement de cette maladie ont plus que jamais besoin d'être améliorés. L'intérêt des composés organométalliques robustes, ciblant le récepteur des œstrogènes, est qu'on peut moduler leurs applications en fonction du métal introduit. Pour la première fois, une entité organométallique stable et lipophilique, le groupement ferrocénique, a été substituée à la chaîne-clé aminée du squelette triphényléthylénique de l'antiœstrogène hydroxytamoxifène, tenue pour être responsable de l'activité du médicament. La chaîne amine des ferrocifènes a également été remplacée par une fonction acide carboxylique. Différentes variations structurelles ont été explorées, afin d'optimiser les propriétés biologiques de ces composés ferrocéniques, qui peuvent être cytotoxiques. Cependant certains de ces composés ont non seulement une activité antiproliférative, mais peuvent aussi servir de précurseurs stables pour la synthèse de radiopharmaceutiques. Il est en effet possible de remplacer le Fer par le Rhénium ou le Technétium suivant la réaction d'échange de ligands, qui est chimiosélective. Les composés organométalliques résultants peuvent être de bons agents ciblés pour la radiothérapie (188Re) ou pour l'imagerie médicale (99mTc). Finalement, afin d'améliorer leur biodisponibilité, deux composés ferrocéniques ont été incorporés dans deux types de nanovecteurs : les nanosphères et les nanocapsules. Leur petite taille et la libération tardive des principes actifs, associés à une activité apoptotique exacerbée sont en accord avec une persistance accrue dans la circulation sanguine, et une activité anticancéreuse prometteuse.

Dans les dispositifs électronique, il est prochainement attendu que la réduction de la taille des composant atteingne prochainement la limite quantique. De ce fait, manipuler l'information quantique apparait comme un nouveau challenge. Les Qubits supraconducteurs basé sur la physique du solide et les Jonctions Josephson sont des systèmes prometteurs qui profitent des avantage des technologies de la micro-électronique. Toutefois, le temps de décohérence des états quantique est encore un facteur limitant. Cette limitation est généralement attribuée à la faible qualité cristalline des matériaux utilisés (défauts cristallins, impuretés). La technique d'épitaxie par jets moléculaires a été utilisé pour la croissance de couches minces de rhénium de haute qualité cristalline sur des substrat de saphir dans un environnement Ultra Haut Vide. Le misfit existant entre les réseaux cristallins du rhénium et du saphir est suffisamment bas pour permettre une croissance épitaxiale du rhénium sur le saphir, mais également une croissance d'une barrière tunnel en oxyde d'aluminium monocristallin sur la couche de rhénium elle-même. Afin d'améliorer la qualité cristallographique de la couche de rhénium, des simulations et de nombreuses techniques de caractérisation ont été utilisées. Puis les propriétés supraconductrices des films de rhénium ont été étudié à des températures ultra basses afin de comparer ces propriétés à la qualité cristallographique de nos films. / In electronic devices, it is expected that the quantum limit will soon be reached with decreasing system size. Therefore, manipulating quantum information appears as a new challenge. Solid state Qubits based on superconducting Josephson junction are promising systems which take advantage of microelectronics technology. However, decoherence time of the quantum states is still a limiting factor. This has been generally ascribed to the poor crystallographic quality of the materials used so far (crystallographic defects, impurities). The Molecular Beam Epitaxy (MBE) technique may be used to grow rhenium (Re) films of high quality on sapphire substrates in an Ultra High Vacuum (UHV) environment. So far, the misfit between Re and sapphire is low enough to permit the growth of a single crystal aluminium oxide thin film on top of the Re layer. In order to improve the crystallographic quality of the Re film, some simulations and several characterizations techniques have been used. Then, the superconducting properties of rhenium films have been studied at Ultra Low Temperature in order to compare with their crystallographic qualities.

Dans les dispositifs électronique, il est prochainement attendu que la réduction de la taille des composant atteingne prochainement la limite quantique. De ce fait, manipuler l'information quantique apparait comme un nouveau challenge. Les Qubits supraconducteurs basé sur la physique du solide et les Jonctions Josephson sont des systèmes prometteurs qui profitent des avantage des technologies de la micro-électronique. Toutefois, le temps de décohérence des états quantique est encore un facteur limitant. Cette limitation est généralement attribuée à la faible qualité cristalline des matériaux utilisés (défauts cristallins, impuretés). La technique d'épitaxie par jets moléculaires a été utilisé pour la croissance de couches minces de rhénium de haute qualité cristalline sur des substrat de saphir dans un environnement Ultra Haut Vide. Le misfit existant entre les réseaux cristallins du rhénium et du saphir est suffisamment bas pour permettre une croissance épitaxiale du rhénium sur le saphir, mais également une croissance d'une barrière tunnel en oxyde d'aluminium monocristallin sur la couche de rhénium elle-même. Afin d'améliorer la qualité cristallographique de la couche de rhénium, des simulations et de nombreuses techniques de caractérisation ont été utilisées. Puis les propriétés supraconductrices des films de rhénium ont été étudié à des températures ultra basses afin de comparer ces propriétés à la qualité cristallographique de nos films. / In electronic devices, it is expected that the quantum limit will soon be reached with decreasing system size. Therefore, manipulating quantum information appears as a new challenge. Solid state Qubits based on superconducting Josephson junction are promising systems which take advantage of microelectronics technology. However, decoherence time of the quantum states is still a limiting factor. This has been generally ascribed to the poor crystallographic quality of the materials used so far (crystallographic defects, impurities). The Molecular Beam Epitaxy (MBE) technique may be used to grow rhenium (Re) films of high quality on sapphire substrates in an Ultra High Vacuum (UHV) environment. So far, the misfit between Re and sapphire is low enough to permit the growth of a single crystal aluminium oxide thin film on top of the Re layer. In order to improve the crystallographic quality of the Re film, some simulations and several characterizations techniques have been used. Then, the superconducting properties of rhenium films have been studied at Ultra Low Temperature in order to compare with their crystallographic qualities.