Νanοsοndes fluοrescentes pοlyvalentes basées sur le FREΤ pοur les applicatiοns de biοdétectiοn et de biοimagerie.

Versatile FREΤ-Based Fluοrescent Νanοprοbes fοr Biοsensing and Biοimaging Applicatiοns.

• Auteur / Autrice : Nour Fayad
• Direction : Niko Hildebrandt
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 12/12/2024
• Etablissement(s) : Normandie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale normande de chimie (Caen)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Chimie organique, bioorganique : réactivité et analyse (Mont-Saint-Aignan, Seine-Maritime ; 2000-2025)
• Partenaire(s) de recherche : Établissement co-accrédité : Université de Rouen Normandie (1966-....)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Niko Hildebrandt, Ruchi Gupta, Karsten Haupt, Andreas Reisch, Thibault Gallavardin, Cyrille Sabot
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Ruchi Gupta, Karsten Haupt

Mots clés

Mots clés contrôlés

Imagerie en biologie

Sondes fluorescentes

Transfert d'énergie entre molécules fluorescentes

Nanoparticules

Multiplexage (biochimie)

Points quantiques

Fluorescence

Mots clés libres

Fret

Nanosondes fluorescentes

Points quantiques

Biodétection

Multiplexage

Bioimagerie

Nanoparticules

Fret

Fluorescent nanoprobes

Quantum dots

Biosensing

Multiplexing

Bioimaging

Nanoparticles.

Résumé

Les nanotechnologies ont considérablement amélioré les méthodes de diagnostic biologiques en fournissant de nouveaux outils pour développer des techniques de biodétection et de bioimagerie. L'une des techniques clés est le transfert d'énergie par résonance de Förster (FRET), où un transfert d'énergie non radiative peut se produire entre un donneur et un accepteur si ils se trouvent dans un rayon de 1 à 10 nm. Le FRET représente une approche importante dans la détection et la quantification des processus biologiques en raison de sa grande sensibilité aux interactions moléculaires à l'échelle nanométrique. L'objectif de cette thèse est le développement de nanosondes fluorescentes basées sur le FRET et conçues pour la détection et la quantification de différents processus biologiques. Ces travaux comprennent la conception d'un nanocapteur basé sur le FRET pour la détection intracellulaire du glucose, la découverte d’un nouveau matériau avec de nouvelles propriétés obtenu en encapsulant des complexes métalliques luminescents dans des nanoparticules polymériques, et de nouvelles stratégies pour la biodétection multiplexée en utilisant des points quantiques (QDs) pour la détection simultanée de cibles d'ADN simple brin (ssDNA). Ces études illustrent le potentiel des nanosondes fluorescentes basées sur le FRET pour faire progresser la recherche en matière de biodétection et les applications diagnostiques.

Nanotechnology has enhanced biological diagnostics by providing a new tool to develop biosensing and bioimaging techniques. One of the key techniques involves Förster Resonance Energy Transfer (FRET), where a transfer of non-radiative energy can occur between a donor and an acceptor molecule, if they are within 1-10nm range. FRET represents an important approach in the detection and quantification of biological processes due to its high sensitivity to molecular interactions at a nanoscale level. The aim of this thesis is the development of FRET based fluorescent nanoprobes designed for the detection and quantification of different biological processes. This work includes the design of FRET-based nanosensor for intracellular detection of glucose, the discovery of new materials with new properties obtained by encapsulating luminescent metal complexes within polymer nanoparticles and achieving FRET with co encapsulation of near-infrared region (NIR) dye for bioimaging applications and new strategies for multiplexed biosensing using quantum dots (QDs) for simultaneous detection of single-stranded DNA (ssDNA) targets. These studies mentioned highlight the potential of FRET-based fluorescent nanoprobes in advancing biosensing research and diagnostic applications.