Synthèse de nanoparticules organiques fluorescentes pour la détection de biomolécules
Synthesis of organic fluorescent nanoparticles for detection of biomolecules
Nanoparticules polymères fluorescentes
Nanoparticules fonctionnalisées par l’ADN
Nano-antennes captant la lumière
Biocapteur
Nano-sonde
Fluorescent polymeric nanoparticles
DNA-functionalized nanoparticles
Light-harvesting nanoantenna
Biosensor
Nanoprobe
547.2
660.6
Nanoparticules organiques fluorescentes
Sondes à acide nucléique
Transfert d'énergie entre molécules fluorescentes
Polymères
Biocapteurs
La détection à de très faibles concentrations de biomolécules est un défi en raison de la luminosité limitée des sondes moléculaires fluorescentes. Le but de mon projet de thèse est de fonctionnaliser des nanoparticules polymères (NP) ultra-brillantes dopées de fluorophores avec des oligonucléotides et d’obtenir des nano-sondes pour les acides nucléiques. Nous avons constaté que les NP avec un groupement azide bien orienté peuvent être facilement fonctionnalisées avec l'ADN par le biais d'une réaction de type «click» sans cuivre. Les NP fonctionnalisées par l'ADN ont été ensuite converties en biocapteurs grâce au transfert d’énergie de résonance de type Förster (FRET), fournissant une réponse ratiométrique de fluorescence amplifiée vers la cible ADN/ARN en solution et au niveau particulaire. Enfin, nous avons mis au point des nano-sondes radicalement améliorées permettant de détecter un seul événement d'hybridation en activant / désactivant le FRET de milliers de colorants de la particule de nanoantenne jusqu’à un accepteur unique. Les nano-sondes obtenues constituent une nouvelle plate-forme puissante pour la détection de biomarqueurs du cancer.
The detection of ultralow concentrations of biomolecules is challenging because of limited brightness of fluorescent molecular probes. The aim of my PhD project is to functionalize ultrabright dye-loaded polymeric nanoparticles (NPs) with oligonucleotides and obtain nanoprobes for nucleic acids. We found that NPs with efficiently exposed azide group can be readily functionalized with DNA through a Cu-free “click” reaction. DNA-functionalized NPs were then converted into biosensors based on energy transfer (FRET), providing amplified fluorescence ratiometric response to the target DNA/RNA in solution and at the single-particle level. Finally, we made drastically improved nanoprobes that enabled detecting a single hybridization event by switching on/off FRET from thousands of dyes in the nanoantenna particle to a single acceptor. The obtained nanoprobes constitute a new powerful platform for detection of cancer biomarkers.
Electronic Thesis or Dissertation
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en
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12203278
Université de Strasbourg
Strasbourg
2021-12-31
https://theses.hal.science/tel-03510231
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20733810
https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2019/Melnychuk_Nina_2019_ED222.pdf
http://www.theses.fr/2019STRAF042/abes
https://theses.hal.science/tel-03510231
https://theses.hal.science/tel-03510231
https://theses.hal.science/tel-03510231
https://theses.hal.science/tel-03510231
Melnychuk
Nina
1993-10-21
FR
25775427X
https://theses.fr/2019STRAF042
2019STRAF042
https://doi.org/10.70675/637aaf2bzb756z499ez80ebz5ec3573dcc27
2019-11-06
Chimie supramoléculaire
Strasbourg
131056549
Doctorat
Docteur es
non
oui
Klymchenko
Andrey
MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1
155705458
Zuber
Guy
MADS_PRESIDENT_DU_JURY
115684344
Klymchenko
Andrey
MADS_MEMBRE_DU_JURY_1
155705458
Zuber
Guy
MADS_MEMBRE_DU_JURY_2
115684344
Hildebrandt
Niko
MADS_MEMBRE_DU_JURY_3
155861530
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Catherine
MADS_MEMBRE_DU_JURY_4
180562282
Hildebrandt
Niko
MADS_RAPPORTEUR_1
155861530
Ladavière
Catherine
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180562282
École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
MADS_ECOLE_DOCTORALE_1
156504081
Laboratoire de bioimagerie et pathologies (Strasbourg ; 2018-....)
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230334857
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Andrey
Zuber
Guy
Klymchenko
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Hildebrandt
Niko
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Catherine
Hildebrandt
Niko
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Catherine
École doctorale Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
Laboratoire de bioimagerie et pathologies (Strasbourg)
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