Synthèse, propriétés photophysiques et marquage biologique par des complexes de lanthanides luminescents

par Matthieu Starck

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Raymond Ziessel et de Loïc Charbonnière.

Soutenue en 2010

à Strasbourg .


  • Résumé

    Ce travail de thèse a consisté en la synthèse multi-étape et convergente de nouveaux marqueurs luminescents à base d’ions lanthanides possédant une antenne de type 2,6-bispyrazol-1-yl-pyridine et des bras chélatants iminodiacetates. La première partie du projet a été la synthèse de ligands possédant des fonctionnalisations en position 4’ pouvant influencer les propriétés photophysiques des complexes et utilisables comme lien vers des molécules bioactives. Les complexes de lanthanides obtenus ont des rendements quantiques de luminescence variant de 4,5 % à 12 % pour les complexes d’europium et de 3,5 à 100 % pour les complexes de terbium. Leurs temps de vie de luminescence varient de 1 à 1,5 ms pour les complexes d’europium et peuvent atteindre 3 ms pour les complexes de terbium. La seconde partie du projet est axée sur l’utilisation de ces complexes comme marqueur de molécules bioactives, le but étant de mettre au point un dosage fluoroimmunologique de l’antigène ACE en utilisant le temps résolu et le transfert d’énergie par résonnance (FRET) d’un donneur d’énergie, un complexe de lanthanide, vers un accepteur d’énergie de type cyanine. Les résultats obtenus sont trés encourageants et nous nous sommes focalisés sur l’optimisation des complexes. La troisième partie de ce projet expose les efforts mis en oeuvre afin d’optimiser les propriétés photophysiques et la stabilité des complexes en milieu biologique. L’optimisation des propriétés photophysiques des complexes est obtenue par modification de l’antenne, avec la synthèse de l’antenne 2,6-bisindazol-1-yl-pyridine qui permet d’obtenir l’absorption des complexes dans la région proche du visible du spectre électromagnétique. L’optimisation de la stabilité des complexes en milieu biologique est obtenue par l’utilisation de bras chélatants de type glyphosate.

  • Titre traduit

    Synthesis, photophysical properties and biomolecule labelling using luminescent lanthanide complexes


  • Résumé

    The aim of this thesis was the multi-step synthesis of new luminescent dyes based on lanthanide ions with a core based on 2,6-bispyrazol-1-yl-pyridine and chelating arms such as iminodiacetate. The first part of this project was the synthesis of ligands with fonctionalisation in 4’ position of the antenna which can strongly influence the photophysical properties of the complexes and is useful for biomolecule labelling. Lanthanide complexes obtained have quantum yields between 4. 5 % and 12 % for europium complexes and between 3. 5 % and 100% for terbium complexes. Luminescence lifetime decays vary between 1 and 1. 5 ms for europium complexes and can reach 3 ms for terbium complexes. The second part of this project was focused one biological application of these lanthanide markers, in particular fluoroimmunoassays of antigen CEA, using time resolved measurement and fluorescence resonance energy transfer from a donor, a lanthanide chelate, to an acceptor, a cyanine. Results obtained were promising and we focus our effort to the optimisation of the photophysical properties of complexes and stability of complexes in biological media. In the third part, optimisation of photophysical properties of complexes was achieved with the synthesis of the antenna 2,6-bisindazol-1-yl-pyridine which displace the absorption of complexes to the visible part of the electromagnetic spectrum. Optimisation of the complexes stability was obtained using glyphosate type chelating arms.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (208 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Notes bibliogr.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Blaise Pascal.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2010;0622
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