Revêtements sensibles à la présence bactérienne : surfaces luminescentes et puces microfluidiques

Bacteria-sensitive coatings: luminescent surfaces and microfluidic chips

• Auteur / Autrice : Mariah Harris
• Direction : Rachel Méallet-Renault, Gilles Clavier
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2023
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences chimiques : molécules, matériaux, instrumentation et biosystèmes (Orsay, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des Sciences Moléculaires d'Orsay
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Systèmes Moléculaires, Astrophysique et Environnement (SYSTEMAE)
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Faculté des sciences d'Orsay

Mots clés

Mots clés libres

Microscopie

Luminescence

Nanoparticules

Bactéries

Surfaces

Microfluidique

Microfluidic

Surfaces

Nanoparticles

Microscopy

Luminescence

Bacteria

Résumé

Une 1ère génération de NPs sensibles aux bactéries (non spécifiques) a été développée et peut détecter rapidement (typiquement 2 à 6 h, en fonction de la concentration initiale) une faible croissance bactérienne (<1000 CFU / ml). Ces NPs sont non seulement plus sensibles que les capteurs moléculaires actuellement utilisés, mais aussi plus sensibles et fiables que les mesures par densité optique classiques. Elles permettent de suivre en continu et temps réel la croissance bactérienne sur de longues durées et sur de faibles volumes et peuvent ainsi être utilisés pour des applications à haut débit comme le dépistage de la présence de souches résistantes aux antibiotiques (thèse Y.Si 2016 - codirection R. Méallet-Renault B. Sclavi). Des travaux de thèse récents ont permis de poursuivre ses travaux préliminaires et élaborer des surfaces qui immobilisent les NPs (thèse G. Moran 2019 et M. Pan 2022). La détection de E.coli par des mesures spectrales et ratiométriques est possible. De nouvelles NPs sélectives de certaines souches doivent maintenant être dévéloppées et de caractérisées. Les surfaces doivent être optimisées. Des microdispositifs fluidiques simples seront à développer. Ce projet de thèse s'inscrit donc dans la continuité d'un travail engagé en mettant l'accent sur le développement de dispositifs plus sensibles et de surfaces luminescentes ratiométriques.

A 1st generation of bacteria-sensitive (non-specific) NPs has been developed that can rapidly detect (typically 2 to 6 h, depending on the initial concentration) low bacterial growth (<1000 CFU / ml). These NPs are not only more sensitive than currently used molecular sensors, but also more sensitive and reliable than conventional optical density measurements. They allow continuous real-time monitoring of bacterial growth over long periods and small volumes and can thus be used for high-throughput applications such as screening for the presence of antibiotic-resistant strains (thesis Y.Si 2016 - co-supervision R. Méallet-Renault B. Sclavi). Recent thesis work has continued his preliminary work and developed surfaces that immobilise the NPs (thesis G. Moran 2019 and M. Pan 2022). Detection of E.coli by spectral and ratiometric measurements is possible. New strain-selective NPs now need to be developed and characterised. Surfaces need to be optimised. Simple fluidic microdevices are to be developed. This thesis project is therefore a continuation of work already underway, focusing on the development of more sensitive devices and ratiometric luminescent surfaces.