Thèse soutenue

Sondes fluorescentes vinyl-triphénylamines optimisées pour la microscopie biphotonique : Etude des intéractions non covalentes avec l'ADN et la HSA et application à l'imagerie cellulaire

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Auteur / Autrice : Blaise Dumat
Direction : Florence Mahuteau-BetzerMarie-Paule Teulade-Fichou
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie
Date : Soutenance le 07/12/2012
Etablissement(s) : Paris 11
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Chimie de Paris-Sud (Orsay, Essonne ; 2006-2015)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Conception, synthèse et vectorisation de biomolécules (Paris) - Conception, synthèse et vectorisation de biomolécules.
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Florence Mahuteau-Betzer, Marie-Paule Teulade-Fichou, Jean-François Constant, Gilles Lemercier, Casimir Blonsky, Bernard Escude
Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-François Constant, Gilles Lemercier

Résumé

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L’avènement de la microscopie biphotonique et des techniques dites de « super-résolution » ont permis d’améliorer les performances de la microscopie de fluorescence et de l’appliquer à l’imagerie intravitale et à l’analyse des tissus biologiques. Ces techniques requièrent néanmoins l’emploi de sondes aux propriétés optiques et biologiques optimisées.Plusieurs séries de colorants cationiques basés sur le motif vinyl-triphénylamine (TP) ont été développés pour le marquage d’ADN. Ces fluorophores rouges ou jaunes dont l’émission de fluorescence est commutée par l’interaction avec l’ADN sont des ligands de petit sillon de l’hélice B et possèdent des sections efficaces d’absorption à deux photons élevées.Les TP marquent l’ADN du noyau des cellules fixées ou en apoptose avec une intensité et un contraste élevés. Elles sont non-cytotoxiques, photostables et sont perméables à la membrane cellulaire. L’optimisation des propriétés a permis d’obtenir la TP-2Bzim, qui possède une brillance biphotonique parmi les plus élevées rapportées dans la littérature pour des molécules de faible poids moléculaire (383 GM) et permet une détection en microscopie biphotonique à basse concentration et à faible puissance d’excitation. En cellules vivantes, les TP sont localisées dans les mitochondries mais, sous excitation mono- ou bi-photonique constante, elles déclenchent l’apoptose de la cellule et se relocalisent dans le noyau. Le phénomène peut être imagé par fluorescence, et les TP pourraient donc être employées comme photosensibilisateurs théranostiques.Enfin, une stratégie de synthèse pour fonctionnaliser la TP-2Bzim a été développée. Elle a ainsi pu être couplée à des oligonucléotides et à un PNA pour la détection d’hybridation par fluorescence et à l’acide folique et à la spermidine pour le ciblage de cellules cancéreuses.