Thèse soutenue

Conception d’un capteur impédancemétrique à base de peptides pour surveiller l’activité enzymatique de la protéase liée à l’inflammation des plaies : vers un pansement intelligent et connecté
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Auteur / Autrice : Amandine Sandoval
Direction : Gilles SubraBrice Sorli
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Ingénierie biomoléculaire
Date : Soutenance le 12/07/2021
Etablissement(s) : Montpellier
Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences Chimiques (Montpellier ; 2015-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut d'électronique et des systèmes (Montpellier) - Institut des Biomolécules Max Mousseron (Montpellier)
Jury : Président / Présidente : Katia Grenier
Examinateurs / Examinatrices : Gilles Subra, Brice Sorli, Katia Grenier, Nicolas Inguimbert, Chloé Thieuleux, Ahmad Mehdi
Rapporteurs / Rapporteuses : Nicolas Inguimbert, Chloé Thieuleux

Mots clés

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Résumé

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Nous avons développé un nouveau type de dispositif basé sur une activité enzymatique liée l’inflammation ou à l’infection ou des plaies. Ce dispositif sans fil, intégré au pansement sera capable de transmettre un signal électrique permettant de suivre l’évolution de la plaie. Dans le cadre de ce travail de thèse, nous avons conçu la partie communicante : le capteur. Nous avons sélectionné comme biomarqueurs, des protéases surexprimées dans les plaies chroniques : la MMP-13, une métalloprotéase matricielle qui témoigne d’une inflammation, et, l’élastase des neutrophiles humains (HNE) qui témoigne d’une infection. La stratégie employée a été de modifier la surface du capteur avec un matériau hybride contenant des séquences de peptides reconnues et spécifiques de ces protéases. Ces matériaux innovants sont préparés par le procédé sol-gel à partir de peptides hybrides. Ils possèdent un ou plusieurs groupes alkoxysilanes capables de former un réseau tridimensionnel par polymérisation à la surface du capteur. Afin d’améliorer la sensibilité du capteur, nous avons rajouté un groupement métallocène aux peptides qui seront dégradés, permettant de modifier significativement le signal électrique. Les propriétés physicochimiques du matériau hybride ont été étudiées et ont permis de valider le greffage covalent du matériau hybride sur le capteur ainsi que la dégradation spécifique de ce matériau par une activité enzymatique. Ces mêmes études ont été réalisées par mesure d’impédance et ont permis de concevoir un modèle de capteur greffé avec un matériau hybride. Ces travaux ouvrent la voie à l’intégration de ce type de capteur, par exemple, au sein de dispositifs RFID qui pourraient permettre de concevoir des pansements intelligents.