Note ABES Conception et synthèse de sondes fluorescentes photomodulables pour des applications en bioimagerie Design and synthesis of photomodulable fluorescent probes for bioimaging applications Sondes fluorescentes Photomodulation Bioimagerie Microscopie de localisation de molécules uniques (SMLM) Fluorescent probes Photomodulation Bioimaging Single molecule localization microscopy (SMLM) 572 Sondes fluorescentes Microscopie SMLM Cyanines Biochimie Cette thèse s’inscrit dans le développement de sondes fluorescentes photomodulables, dont les propriétés spectrales peuvent être contrôlées par la lumière, rendant ainsi possible un suivi dynamique de systèmes biologiques et l’imagerie de super-résolution par SMLM. Deux familles de fluorophores ont été explorées à cette fin : les pérylène bisimides (PBIs) et les cyanines. Dans le cas des PBIs, une cyclooxydation induite par la lumière a permis de concevoir des sondes photoactivables ou photoconvertibles dans le visible (532 nm). L’encapsulation de l’un de ces composés dans des nanoparticules a ensuite permis une photoconversion efficace en milieu intracellulaire, adaptée au suivi dynamique d’endosomes. En parallèle, des dérivés de cyanines 3, 5 et 7 ont été modifiés par l’introduction de groupements furane ou N-Boc-pyrrole, selon un mécanisme de photooxydation dirigée (DPIC) récemment établi au sein de l’équipe. Ces composés ont permis la photomodulation ciblée de mitochondries, ainsi qu’une imagerie SMLM sur cellules vivantes rendue possible par leur clignotement spontané sous excitation dans le rouge lointain (640 nm) et le proche infrarouge (740 nm). Ces travaux élargissent ainsi le panel de sondes photomodulables dans le visible, en introduisant la photocyclisation des PBIs comme mécanisme de photomodulation, tout en consolidant le potentiel du mécanisme DPIC pour l’imagerie de super-résolution compatible avec le vivant. This thesis contributes to the development of photomodulable fluorescent probes, whose spectral properties can be controlled by light, thereby enabling the dynamic monitoring of biological systems and super-resolution imaging using SMLM. Two families of fluorophores were explored for this purpose: perylene bisimides (PBIs) and cyanines. In the case of PBIs, a light-induced cyclooxidation allowed the design of photoactivatable or photoconvertible probes in the visible range (532 nm). Then, the encapsulation of one of these compounds in nanoparticles enabled efficient photoconversion in an intracellular environment, allowing dynamic monitoring of endosomes. In parallel, derivatives of cyanine 3, 5 and 7 were modified by introducing furan or N-Boc-pyrrole, using a directed photo-oxidation (DPIC) mechanism recently established within the team. These compounds enabled targeted photomodulation of mitochondria, as well as SMLM imaging of living cells, made possible by their spontaneous blinking under excitation in the far-red (640 nm) and near infrared (740 nm) region. This work thus expands the range of photomodulable probes in the visible range by introducing PBI photocyclization as a photomodulation mechanism, while reinforcing the potential of DPIC mechanism for super-resolution bioimaging compatible with living organisms. Electronic Thesis or Dissertation Text fr PDF 24551548 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2025/Le_Berruyer_Valentine_2025_ED222.pdf http://www.theses.fr/2025STRAF039/abes Le Berruyer Valentine 1999-02-26 FR 29238811X 070906719JH 21914773 4200003 https://theses.fr/2025STRAF039 2025STRAF039 https://doi.org/10.70675/5dd9b6e4z1530z4fedza8c4z3ffa530e273e 2025-10-06 Chimie biologique Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Collot Mayeul MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 131108298 Specht Alexandre MADS_PRESIDENT_DU_JURY 084553839 Mahuteau-Betzer Florence MADS_RAPPORTEUR_1 167797964 Bourgeois Dominique MADS_RAPPORTEUR_2 079965415 École doctorale des Sciences juridiques (Strasbourg ; 1992-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 057975965 Chémo-biologie synthétique et thérapeutique (Strasbourg ; 2009-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 207315 157555011 ddc:540 Collot Mayeul Specht Alexandre Mahuteau-Betzer Florence Bourgeois Dominique École doctorale des Sciences juridiques (Strasbourg ; 1992-....) Chémo-biologie synthétique et thérapeutique (Strasbourg ; 2009-....) PDF 24551548 confidentialité 2025-10-06 2026-10-07 confidentialité 2025-10-06 2026-10-07 confidentialité 2025-10-06 2026-10-07 confidentialité 2025-10-06 2026-10-07