Thèse soutenue

Élaboration de plateformes nanométriques pour la détection dans le domaine agroalimentaire et environnemental
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Auteur / Autrice : Sondes Ben Aissa
Direction : Thierry NoguerNoureddine RaouafiJean-Louis Marty
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie
Date : Soutenance le 17/07/2020
Etablissement(s) : Perpignan en cotutelle avec Université de Tunis El Manar
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Énergie environnement (Perpignan)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de biodiversité et biotechnologies microbiennes (Banyuls sur mer, Pyrénées-Orientales) - Laboratoire de Biodiversité et Biotechnologies Microbiennes / LBBM - EA 4218 Biocapteurs Analyse Environnement
Equipe de recherche : Biocapteurs-Analyse-Environnement (Perpignan)
Jury : Président / Présidente : Béchir Hamrouni
Examinateurs / Examinatrices : Béchir Hamrouni, Beatriz Prieto-Simon, Chérif Dridi, Gaelle Catanante
Rapporteurs / Rapporteuses : Beatriz Prieto-Simon, Chérif Dridi

Mots clés

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Résumé

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L'adoption de mesures réglementaires de plus en plus strictes pour la sécurité sanitaire des aliments et de l’environnement a favorisé l’engouement autour de la technologie des biocapteurs. Ces outils permettent le dépistage rapide de divers pathogènes d’une manière alternative aux techniques conventionnelles d’analyse, souvent très coûteuses et laborieuses. Dans ce contexte, ce travail porte sur le développement de nouveaux (bio)capteurs d’affinité, à transduction électrochimiques et/ou optiques, pour la détection de cibles à faible poids moléculaire, appartenant aux familles des mycotoxines et des quinolones. Notre stratégie consiste à explorer de nouveaux concepts de fabrication d’aptacapteurs nanométriques, d’optimiser leurs performances pour la détection des contaminants d’intérêt, et de les appliquer pour l’analyse des échantillons alimentaires réels. Dans un premier volet, les plateformes électrochimiques mises au point reposent sur la fonctionnalisation des électrodes sérigraphiées de carbone par des aptamères à ADN, étant des récepteurs biomimétiques sensibles et sélectifs, dans le but d’élaborer des outils miniaturisés, fiables et peu onéreux. Les aflatoxines (B1 et M1) connues comme étant des mycotoxines majeures ont été étudiées en utilisant des aptacapteurs voltampérométriques et capacitifs. Quant aux aptacapteurs optiques, des essais en phase homogène ont été appliqués pour la quantification d’antibiotiques de la famille des fluoroquinolones (ciprofloxacine et ofloxacine) en se basant sur la spectroscopie de fluorescence. Plus particulièrement, l’affinité des aptamères spécifiques a été testée en se basant sur la détection par transfert d'énergie par résonance de type Förster (FRET). En outre, l’intégration de quelques nanomatériaux (nanoparticules de silicium, dendrimères PAMAM et graphène), choisis en fonction du signal de détection, a permis d’améliorer significativement la réponse de ces aptacapteurs. L’objectif est de trouver un compromis raisonnable entre la compétitivité analytique, la simplicité de conception, et le coût de fabrication de ces outils aptamériques.