Biocapteurs sur silicium pour la détection des interactions aptamères / agents pathogènes
Auteur / Autrice : | Timothy Aschl |
Direction : | Anne Chantal Gouget-Laemmel, Philippe Allongue |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Chimie |
Date : | Soutenance le 13/12/2016 |
Etablissement(s) : | Université Paris-Saclay (ComUE) |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Interfaces : matériaux, systèmes, usages (Palaiseau, Essonne ; 2015-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire de Physique de la Matière Condensée (Palaiseau, Essonne) - Laboratoire de physique de la matière condensée |
établissement opérateur d'inscription : École polytechnique (Palaiseau, Essonne ; 1795-....) | |
Jury : | Président / Présidente : Hafsa Korri-Youssoufi |
Examinateurs / Examinatrices : Anne Chantal Gouget-Laemmel, François Ozanam, Rose-Marie Sauvage | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Louis Marty, Rabah Boukherroub |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
La détection rapide et sensible des agents pathogènes est d’une très grande importance pour la biosécurité. Les biopuces sont bien adaptées à cet effet, car elles permettent la détection multiplexe des cibles. Une limitation cruciale des biopuces est leur manque de fiabilité et de sensibilité. L’objectif de cette thèse est de développer une architecture reproductible de biopuces à base de couche mince de silicium amorphe carboné (a-SiC:H) déposée sur un réflecteur en aluminium pour une détection fiable et sensible des pathogènes. Nous avons choisi comme système modèle l’interaction de la toxine alimentaire ochratoxine A (OTA) avec son aptamère AntiOTA de longueur 36mer. Les aptamères (simples brins d’ADN) sont de plus en plus utilisés comme sondes en raison de leur grande spécificité et affinité vis-à-vis d’une large gamme de cibles (i.e. protéines, bactéries…). La stratégie de fabrication consiste en un greffage de monocouches organiques d’acides carboxyliques via des liaisons Si-C robustes, suivi de l’accrochage covalent des aptamères par un couplage peptidique. Les processus de greffage ont été mis au point sur silicium cristallin permettant la quantification des couches greffées par spectroscopie infrarouge en mode ATR (Attenuated total reflexion). La quantification IR des interactions OTA – AntiOTA a été montrée pour la première fois sur des surfaces par IR-ATR. La spécificité de l’aptamère a été démontrée en utilisant une molécule chimiquement similaire (warfarin), pour laquelle l’AntiOTA ne montre aucune affinité. Ces protocoles bien contrôlés ont été transférés sur l’architecture de la biopuce a-SiC:H. Les aptamères immobilisés sont hybridés avec des brins complémentaires marqués avec des fluorophores. En présence de l’OTA une déshybridation des brins complémentaires est attendue, conduisant à une diminution du signal fluorescent. Différentes longueurs de brins complémentaires ont été comparées, montrant jusqu’à 13% de diminution due à l’interaction de l’OTA.