Support immunologique pour biocapteur : caractérisations physico-chimiques et biologiques

par Thi Phuong Ly Giang

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Claire Smadja.

Le président du jury était Anne Varenne.

Le jury était composé de Claire Smadja, Anne Varenne, Isabelle Mabille, Vincent Noël, Elisabeth Dufour-Gergam, Catherine Combellas.

Les rapporteurs étaient Isabelle Mabille, Vincent Noël.


  • Résumé

    L’objectif de mon doctorat, réalisé dans le cadre d’une collaboration entre le laboratoire des protéines et nanotechnologies en sciences séparatives (institut Galien Paris-Sud) et le groupe Micro et Nano Système (institut d’électronique fondamentale) était d’étudier l’influence des monocouches autoassemblées, sur l’activité biologique du bio-récepteur dans une perspective de développement de biocapteur. Dans ce projet, nous avons choisi les organo-silanes qui peuvent se lier de manière covalente sur le silicium. Deux silanes (7-octenyl trichlorosilanes et le (3-aminopropyl)triethoxysilane) ont été étudiés, leur impact en terme de nature et de stabilité sur la fonctionnalité du bio-récepteur, des immunoglobulines G de souris, ont été évalué. Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés à la fonctionnalité des anticorps greffés sur une mono couche auto-assemblée composée de 7-octenyltrichlorosilane (OTS) présentant à sa surface un groupement carboxylique. Une caractérisation spectroscopique par XPS et infra-rouge à transformé de Fourrier (FTIR) a tout d’abord été effectuée afin de vérifier la présence de ces groupements carboxyliques. L’homogénéité de la surface a été évaluée par AFM. Nous avons ensuite immobilisé ces anticorps, sur ces supports, de manière covalente et une étude topographique par AFM a été menée pour mesurer la répartition de ces anticorps. L’orientation des anticorps greffés a été évaluée à l’aide d’immuno-essais. Ensuite, nous avons comparé l’APTES, permettant l’obtention de plaques de silicium fonctionnalisé avec des groupements aminés à leur surface, avec l’OTS. Nous avons notamment comparé la capacité de capture des anticorps immobilisés sur ces deux types de silanes. Dans la dernière partie, l’impact du vieillissement d’un support immunologique préparé chimiquement en utilisant l’APTES a été évaluée sur le plan physico-chimique et biologique.

  • Titre traduit

    Immune support for biosensor : physico-chemical and biological characterization


  • Résumé

    The aim of my PhD thesis, conducted as part of a collaboration between the laboratory of protein separation sciences and nanotechnology (Paris-Sud Galen Institute) and the Micro and Nano System (basic electronics institute) group was to study the influence of self-assembled monolayers on the biological activity of bioreceptor toward biosensor development. In this project, we choose the organosilanes that can bind covalently to the silicon. Two silanes (7-octenyl trichlorosilane(OTS) and 3- aminopropyltriethoxysilane (APTES)) were studied., Their impact on the stability and the functionality of bio- receptor , model mouse immunoglobulin G (IgG), were evaluated. Spectroscopic characterization by XPS and infra- red Fourier transformed (FTIR) was first carried out to assess that the silanized surface exhibit carboxylic groups. The homogeneity of the surfaces was measured by AFM. Then, IgG were immobilized on these supports, covalently and a topographic AFM study was conducted to measure the distribution of these antibodies. The orientation of the grafted antibody was investigated by immune-enzymatic assays. We have also evaluated the binding capacity of the IgG immobilized on both surfaces. Then, the impact of aging on APTES surface was evaluated by spectroscopics and biological methods.


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