Mesure et modélisation de la fluorescence sur support solide : application à l'étude des biopuces à ADN

par Pierre Barritault

Thèse de doctorat en Optique, optoélectronique et micro-ondes

Sous la direction de Noël Magnéa.

Soutenue en 2002

à Grenoble INPG .

mots clés

Résumé

Le travail présenté dans ce mémoire s'articule autour d'un besoin concernant les biopuces à ADN:la compréhension et la quantification de la fluorescence sur support solide. A travers une étude théorique, nous proposons une méthode originale qui permet, à partir de l'analyse d'indicatrices angulaires de fluorescence polarisée, de déterminer les paramètres de localisation et d'orientation des fluorophores sur la surface. L'élaboration d'un dispositif expérimenta de mesure de ces indicatrices et l'étude d'échantillons tests, nous ont permis de validiter le modèle théorique proposé. Cet outil théorique et expérimental a ensuite été utilisé pour l'étude des biopuces à ADN. Celle-ci s'est d'abord focalisée sur l'évolution des indicatrices de fluorescence en fonction du type de fluorophores utilisés ainsi que de leur concentration en surface. Une orientation priviligiée des fluorophores en surface a ainsi pu être déterminée. L'étude s'est ensuite portée sur l'évolution des indicatrices en fonction du type de iopuce observé. Des différences significatives ont été mises en évidence. Nous nous sommes finalement intéressés au développement de substrats novateurs réalisés par empilement de couches minces. Ces substrats visent à renforcer la fluorescence des biopuces, dans la direction d'observation. L'étude de biopuces réalisées sur ces substrats a permis de valider notre modèle pour un empilement multi-couches. Le renforcement de fluorescence a, par ailleurs, été démontré dans une expérience d'expression de gènes.

Titre traduit

Theoretical and experimental analysis of the fluorescence of surface-bound molecules : application to DNA-chip study

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