Note ABES Development of nucleic acid-based biosensors for ultrasensitive detection of metabolites Développement de biosenseurs à base d’acides nucléiques pour la détection ultrasensible de métabolites Petites molécules Biosenseurs Aptamères 2’-fluoro-pyrimidines Microfluidique en gouttelettes Évolution dirigée Sélection Séquençage à haut débit Small molecules Biosensors Aptamers 2’-fluoro-pyrimidines Droplet-based microfluidics Directed evolution Selection High-throughput sequencing 572.3 Biocapteurs Métabolites Aptamères Les petites molécules sont les premiers témoins des variations physiologiques d’un organisme, étant impliquées dans diverses voies métaboliques, dans les signalisations cellulaires et dans la régulation du système immunitaire. La capacité à détecter ces molécules de façon rapide et quantitative est donc primordiale pour des applications diagnostiques. Ce projet de thèse vise à développer une nouvelle génération de biosenseurs, capables de reconnaître un ligand et d’émettre une fluorescence conditionnelle à la présence d’un métabolite. Pour cela, la dynamique et la spécificité des aptamères à ARN pour leurs ligands en font des molécules intéressantes à explorer. L’ARN étant très instable en milieu extracellulaire, j’ai adapté la chimie de l’aptamère en utilisant des 2’-fluoro-pyrimidines. En parallèle, des sélections par criblage haut-débit, via compartimentation in vitro assistée par microfluidique ont été menées pour sélectionner un aptamère fluorogène, capable de lier un fluorophore spécifique et d’en activer sa fluorescence maximale. Pour mieux comprendre la dynamique de l’aptamère fluorogène utilisé comme module rapporteur dans un biosenseur, j’ai exploré différents designs en y intégrant un aptamère senseur. Enfin, j’ai également travaillé sur l’hybridation de ces aptamères à des surfaces afin d’évaluer leur potentiel comme outils fluorescents dans un dispositif de détection intégré. Small molecules are the first witnesses of physiological variations in an organism, as they are involved in various metabolic pathways, as well as in cell signaling and immune system regulation. This is why it is important to be able to rapidly and quantitatively detect the presence of these molecules for diagnostic purposes. The aim of this thesis is to develop a new generation of biosensors, molecules capable of recognizing a ligand and emitting a fluorescence conditional on the presence of a metabolite. To this end, the dynamics and specificity of RNA aptamers for their ligands make them interesting molecules to explore for biosensor development. As RNA is highly unstable in extracellular media, I adapted the aptamer chemistry using 2'-fluoro-pyrimidines. In parallel, selections by ultra-high throughput microfluidic-assisted in vitro compartmentalization screening were carried out to select a reporter aptamer, capable of binding a specific fluorogen and activating its maximum fluorescence. To better understand the dynamics of the fluorogenic aptamer as a reporter module in a biosensor I explored different designs adding a sensor aptamer. Finally, I was also able to work on hybridizing these aptamers to surfaces to explore their use as a fluorescent tool in an integrated device. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 36915976 http://www.theses.fr/2025STRAJ051/document http://www.theses.fr/2025STRAJ051/abes Kehrli Janine 1996-09-05 FR 291539327 1507007367L 21404526 4200047 https://theses.fr/2025STRAJ051 2025STRAJ051 https://doi.org/10.70675/9fe46ae4z1634z4154zbb22zf98cf1803cb5 2025-09-19 Sciences de la vie et de la santé Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Ryckelynck Michaël MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 103497919 Charvin Gilles MADS_PRESIDENT_DU_JURY 089060792 Ravelet Corinne MADS_RAPPORTEUR_1 128679352 Hollenstein Marcel MADS_RAPPORTEUR_2 230338895 École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 414 156502844 Architecture et réactivité de l'ARN (Strasbourg ; 1992-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 157545687 93780 ddc:570 Ryckelynck Michaël Charvin Gilles Ravelet Corinne Hollenstein Marcel École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....) Architecture et réactivité de l'ARN (Strasbourg ; 1992-....) PDF 36915976 confidentialité 2025-09-19 2027-03-31 confidentialité 2025-09-19 2027-03-31 confidentialité 2025-09-19 2027-03-31 confidentialité 2025-09-19 2027-03-31