Synthèse de nanoparticules polymères fluorescentes récolteuses de lumière et leurs applications dans la biodétection et la bioimagerie

Synthesis of light-harvesting polymeric nanoparticles and their applications in biosensing and bioimaging

• Auteur / Autrice : Caterina Severi
• Direction : Andrey Klymchenko, Philippe Chabert
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie moléculaire - chimie supramoléculaire
• Date : Soutenance le 31/05/2021
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de bioimagerie et pathologies (Strasbourg ; 2018-....)
• Jury : Président / Présidente : Arnaud Gautier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Eléna Ishow, Cyrille Monnereau

Mots clés

Mots clés contrôlés

Nanoparticules

Mots clés libres

Nanoparticules polymères fluorescents

Nano-a,te,,es récolteuses de lumière

Nanoparticules ciblant

Fluorescent polymeric nanoparticles

Light-harvesting nanoantennas

Targeting nanoparticles

Résumé

La présente étude porte sur le développement de nouvelles nanoparticules (NPs) polymères fluorescentes récolteuses de lumière. D’une part, nous ciblons l’amélioration des propriétés photophysiques de ces systèmes : (i) de nouveaux colorants ont été testés, créant des nanoparticules émettrices dans le vert permettant la préparation de capteurs ADN compatibles avec la caméra RGB de smartphone, (ii) de nouveaux contre-ions contenant des lanthanides ont été testés, créant une potentielle plateforme d’imagerie multimodal couplant l’utilisation de fluorophores avec la diffusion d’électrons. D’autre part, nous avons cherché à obtenir des NPs aves des propriétés de ciblages via les approches suivantes : (i) La greffe de groupes de ciblage à la surface des NPs et (ii) la conjugaison de groupes d’acides aminés aux polymères puis l’utilisation de ces polymères dans la formulation de nanoparticules afin d’obtenir des NPs avec une surface similaire aux protéines.

The present work focuses on developing new polymer-based fluorescent nanoantennas. On the one hand, we aimed to improve the photophysical properties of these systems: (i) new dyes were tested, creating a new family of green-emitting nanoparticles, which allowed the preparation of a DNA-sensor compatible with and the RGB camera of a smartphone, (ii) new lanthanide-based counterions were tested, synthesizing a potentially multimodal imaging platform, which couples fluorescent dyes with electron-scattering heavy atom complex. On the other hand, we aimed to control targeting properties of NP by two approaches: (i) grafting targeting groups on the NPs surface, and (ii) conjugating amino-acid groups to polymers and using the as-synthesized polymers in nanoparticle formulation, thus obtaining NPs with a protein-like surface.