Academic literature on the topic 'Capteur d'affinité'

Les filtres UV font partie des contaminants émergents portant un risque pour les environnements aquatiques. La quantification de ces molécules utilise généralement des techniques chromatographiques. Une méthode utilisant la spectroélectrochimie a été développée, celle-ci se base sur l’utilisation combinée d’une méthode électrochimique, la chronoampérométrie et la spectrophotométrie UV. Suite à l’application d’un potentiel oxydant, certains filtres UV voient leur spectre d’absorption modifié. La méthode développée permet l’enregistrement des spectres d’absorption UV de la solution étudiée avant et après application d’un potentiel, fixé à +1,8 V vs Ag durant 30 min. Un calcul de déconvolution utilisant le jeu de spectres obtenus permet l’identification et la quantification simultanée de quatre filtres UV. Cette méthode a été mise au point pour l’analyse d’avobenzone, d’octinoxate, d’octocrylène et d’oxybenzone. En plus de la mise au point de la méthode analytique, une campagne d’échantillonnage passif a été réalisée dans les eaux du littoral méditerranéen. Parmi les filtres UV étudiés, le bis-ethylhexyloxyphenol methoxyphenyl triazine, l’ethylhexyl triazone, l’octocrylène et le diethylamino hydroxybenzoyl hexyl benzoate ont été quantifiés à des concentrations de l’ordre du µg/L. Une étude de risque menée sur des organismes méditerranéen et tropicaux a montré l’existence d’un risque moyen à fort pour de nombreuses espèces
UV filters are part of the emerging contaminants causing a risk to aquatic environments. Quantification of those molecules usually uses chromatographic technics. A method based on spectroelectrochemistry was developed, it is based on the combined use of an electrochemical experiment, chronoamperometry, and UV spectrophotometry. Some UV filters’ spectrum are modified following oxidation. The developed method enable the recording of UV spectra before and after potential application, set at +1,8 V vs Ag during 30 min. Deconvolution using both spectra is then performed to simultaneously identify and quantify four UV filters. This method was developed for the analysis of avobenzone, octinoxate, octocrylene and oxybenzone. In addition to the analytical method, a passive sampling experiment was performed in Mediterranean waters. Among the studied UV filters, bis-ethylhexyloxyphenol methoxyphenyl triazine, ethylhexyl triazone, octocrylene and diethylamino hydroxybenzoyl hexyl benzoate were measured at concentration in the µg/L range. A risk assessment on Mediterranean and tropical species showed a medium to high risk for many species

Aujourd’hui, les résidus de médicaments constituent une nouvelle menace pour les ressources en eau. En 2015, deux hormones estrogéniques : l'estradiol et l'éthinylestradiol ont été mentionnées sur la liste de surveillance établie en appui à la législation environnementale européenne (directive-cadre sur l'eau), visant à préserver la qualité des eaux. Dans ce contexte, un outil analytique de type aptacapteur électrochimique pour la détection de ces substances dans l’eau a été développé. Ce capteur possède comme élément de reconnaissance un aptamère spécifique de l’estradiol, décrit dans la litéraure, et marqué par des complexes métalliques électroactifs comme sondes redox. Ces complexes sont formés par un ligand tétradentate (N2O2) de type Salen/Salan lié à un groupe fonctionnel maléimide. Cette fonctionnalisation maléimide est essentielle pour la fixation des complexes redox sur l'aptamère préalablement modifié avec un groupe thiol. Des complexes de cuivre et d’oxovanadium ont été synthétisés et caractérisés montrant des propriétés électrochimiques intéressantes. Le marquage de l’aptamère par ces complexes nous a permis de constater l’instabilité du ligand salen par rapport à son dérivé réduit, le ligand salan. La conception de l’aptacapteur a été réalisée en immobilisant l’aptamère marqué au complexe oxovanadium salan sur une électrode de carbone sérigraphiée. Les résultats de la détection de l’estradiol ont montré que le capteur fonctionne selon un système de type ON/OFF et que le signal mesuré varie en fonction de la concentration de la cible dans l’échantillon. Le procédé de marquage d’aptamères développé dans cette thèse offre une alternative aux techniques classiques et ouvre de nouvelles perspectives pour le développement de nouveaux capteurs d'affinité
Nowadays, drug residues present a new threat as pllutant of water resources. In 2015, two estrogenic hormones: estradiol and ethinyl estradiol, were mentioned on the watch list established in support of European environmental legislation (Water Framework Directive), which aims to protect the water quality. In this context, we have developed a redox-labeled electrochemical aptasensor for the detection of these pharmaceutical substances in water. These sensors are based on the use of an estradiol-specific aptamer as a recognition element and electroactive metal complexes as redox probes. These complexes are formed by a tetradentate ligand (N2O2) of Salen / Salan type linked to a maleimide functional group. This maleimide moiety was essential for the attachment of redox-complex to the aptamer previously modified with a thiol group. Copper and oxovanadium complexes have been synthesized and characterized showing interesting electrochemical properties. The labeling of the aptamer by these complexes highlighted the instability of the salen ligand compared to its reduced derivative, the salan ligand. The design of the aptasensor was achieved by immobilizing the oxavanadium salan-labeled aptamer on a screen-printed carbon electrode. The results of estradiol detection showed that the sensor behaves as an ON / OFF system and that the output signal is corrolated to the concentration of the target in the sample. This new type of aptamer labeling, developed in this thesis, offers an alternative to con. The labelling method developed in this thesis offers an alternative to classical techniques and opens new perspectives for the development of new affinity sensors

Cette thèse a pour objectif le développement d'une technologie de tri cellulaire reposant sur le principe de la chromatographie d'affinité, pour des applications médicales. Pour cela les mécanismes gouvernant la capture spécifique des cellules dans une colonne chromatographique ont été étudiés. Dans un premier temps une étude sur un système modèle met en évidence le rôle prépondérant de l'étape de transport permettant la rencontre entre les cellules et la surface de capture. Le transport est principalement assuré par la sédimentation des cellules. Cela implique que la vitesse d'écoulement dans la colonne est un paramètre déterminant pour optimiser cette étape de rencontre. La capture de cellules est ensuite étudiée dans son ensemble : la rencontre et la formation du lien spécifique. Selon la vitesse d'écoulement deux régimes se distinguent. Pour des vitesses inférieures à 10-3 m.s-1 la cinétique de capture est gouvernée par la cinétique de rencontre. Pour des vitesses plus élevées toutes les rencontres n'aboutissent pas à une capture spécifique. La cinétique de capture est alors limitée par le transport et par la formation du lien. Cette étude expérimentale permet de dimensionner la technique de tri par chromatographie selon les besoins de l'application considérée. En particulier le tri à grande échelle (jusqu'à 1012 cellules) par chromatographie d'affinité est envisageable en ce qui concerne la durée de séparation et les dimensions de la colonne
Development of cell sorting system based on affinity chromatography for medical application is the goal of this thesis. We study mechanisms responsible for specific cell capture in chromatographic column. First an experimental study on system model emphasize the importance of the transport step, which allows the encounter between cells and surface of capture. Cell sedimentation in the main way of transport. That means flow velocity is a key parameter to optimize this transport step. Then the whole cell capture is studied : encounter and specific link formation. Depending on the flow velocity, there are two regimens. Until a velocity of 10-3 m.s-1, kinetics of capture is governed by encounter kinetics. For higher velocity, only fraction of encounters leads to cell capture. The capture kinetics depends not only on transport, but also on kinetics of formation of specific link. This experimental study allows us to design cell affinity chromatography depending on the need of each application. Especially, cell sorting at industrial scale is conceivable concerning the separation duration and column dimensions

Les immunoessais en phase solide sont utilisés pour le diagnostic in vitro afin de détecter ou de quantifier une molécule dans un échantillon biologique. Ils s'appuient sur l'interaction spécifique entre un antigène et un anticorps. Habituellement, des anticorps spécifiques aux antigènes à détecter sont immobilisés sur une surface solide pour capturer les antigènes d'intérêt et les séparer du reste de l'échantillon.Lors du développement d'un immunoessai, la sensibilité, la spécificité et le temps d’analyse sont optimisés par le choix - classiquement empirique - de ligands, de supports solides, de débits,… Une meilleure compréhension et prédiction des interactions moléculaires complexes se produisant au cours d’un immunoessai seraient utiles pour : identifier les paramètres critiques des immunoessais, simplifier et accélérer le processus d’identification des meilleures conditions opératoires et améliorer les immunoessais existants.L'instrument VIDAS®, commercialisé par bioMérieux, est l'un des systèmes d’immunoessais les plus utilisés dans les laboratoires cliniques. Dans ce travail de thèse, deux outils expérimentaux basés sur la chromatographie inverse sont construits et testés. Un modèle prédictif de la cinétique d'interaction anticorps/antigène est développé. Les outils expérimentaux, fonctionnant dans des conditions très proches du VIDAS®, sont utilisés pour valider le modèle et estimer ses paramètres caractérisant les interactions anticorps/antigène à partir de courbes expérimentales. Dans l’avenir et à partir des résultats, un des outils expérimentaux associé au modèle pourra être utilisé par bioMérieux pour concevoir des systèmes d’immunoessais
Solid-phase immunoassays are used for in vitro diagnostic to detect the presence or measure the concentration of a molecule of interest in a biological sample. They rely on the specific interaction between an antigen and an antibody. Usually, antibodies specific to the antigens to be detected are immobilized on a solid surface to capture the antigens of interest and separate them from the rest of the sample components. During solid-phase immunoassay development, sensitivity, specificity and time-to-result need to be optimized through the choice of dedicated ligands, solid supports, flow rates,… Classically, these choices are made empirically. A better understanding and prediction of the complex molecular interactions that occur in the different steps of a diagnostic immunoassay is likely to be useful to: identify the critical parameters of immunoassays, simplify and speed-up the process of identification of the best immunoassay conditions and improve the immunoassays currently available. The VIDAS® instrument, commercialized by bioMérieux is one of the most widely used immunoassay system in clinical laboratories worldwide. In this PhD work, two experimental tools based on inverse chromatography are built and tested. A predictive model of antibody/antigen interaction kinetics in immunoassays is developed. The experimental tools which mimic VIDAS® process conditions are used to validate the predictive model and to estimate model parameters characterizing antibody/antigen interaction kinetics from experimental curves. In the future, based on the results, one of the experimental tools associated with the model could be used by bioMérieux to design immunoassay systems

Un polymère à empreintes moléculaires (MIP) est un récepteur synthétique supramoléculaire, un matériau possédant des cavités pouvant reconnaître spécifiquement une molécule cible. Il est synthétisé en mettant en contact la molécule cible, avec un mélange de monomères fonctionnels et réticulants qui permettent d'obtenir un réseau polymérique tridimensionnel rigide. L'élimination de la molécule empreinte laissera des sites vides complémentaires de cette dernière. Ces cavités sont maintenant capables de la recapturer spécifiquement. Ces polymères sont utilisés dans les domaines tels que l’extraction en phase solide, la chromatographie d’affinité, la catalyse enzymatique, les biocapteurs et la vectorisation des médicaments. Bien que le concept des MIPs a pour origine les travaux réalisés sur des matériaux sol-gel imprimés dans les années 1930, ces derniers sont restés dans l’ombre jusqu’à l'introduction de polymères organiques imprimés plus versatiles. Par rapport aux MIPs organiques, les MIPs sol-gel présentent quelques avantages comme une plus grande stabilité thermique, une meilleure compatibilité avec l'eau et une plus grande porosité. Dans cette thèse, nous avons développé des MIPs organiques et des MIPs sol-gel pour leur application en cosmétologie et pour la vectorisation de médicaments. Dans la première partie, nous présentons des MIPs pouvant adsorber d’une façon spécifique l’acide oléique (OA), un biomarqueur de l’état pelliculaire sur le cuir chevelu. Pour la préparation des MIPs organiques, nous avons employé plusieurs monomères basiques dont l’acryloylaminobenzamidine (AB), que nous avons tout spécialement synthétisé. Tous les MIPs pouvaient lier l’OA mais beaucoup d’interaction non-spécifique était observé. D’autre part, les MIPs sol-gel présentaient une bonne reconnaissance spécifique et une capacité élevée pour OA; par exemple, un MIP de composition OA:APTES:TEOS = 1:1.6:1.7 pouvait adsorber 625 μmol.g-1 de OA dans le sébum artificiel. Des tests pour capturer l’OA sur le stratum corneum et la peau reconstruite (Episkin) ont également été effectués. La pénétration de l’OA sur les deux types de peau était plus faible en présence de MIP que de NIP. Les MIPs comme matériaux désodorisants font l’objet de la deuxième partie de cette thèse. Des MIPs pouvant adsorber les précurseurs de molécules malodorantes comme les conjugués glutamine des acides (E)-3-méthyl-2-hexénoïque (3M2H) et 3-hydroxy-3-méthyl-hexanoïque (3H3MH) ont été préparés. Le N-hexanoyl glutamine et le N-hexanoyl glutamate ont été utilisés comme template. Nous observons que le MIP synthétisé avec AB comme monomère fonctionnel possède la plus grande capacité d'adsorption pour le N-hexanoyl glutamine, ainsi que pour les précurseurs glutamines des molécules malodorantes. Des résultats préliminaires et très prometteurs ont également été obtenus dans la sueur. La dernière partie de cette thèse concerne des MIPs pour la vectorisation de médicaments. L'acide salicylique (SA) est un médicament efficace utilisé dans le traitement de l’acné. Des MIPs organiques et sol-gel contre SA ont été synthétisés. Les MIPs sol-gel ont une plus grande capacité d’adsorption, 180 μmol.g-1, que les MIPs organiques et ils lient le SA sept fois plus que le NIP. Les tests de relargage du SA ont été effectués dans plusieurs milieux, avec la plus grande efficacité dans l’eau pure. En conclusion, les applications de MIPs en cosmétologie et en vectorisation de médicaments ont étés étudiés. Nos résultats montrent que les MIPs sol-gel sont les plus appropriés pour ce type de travail
Molecularly imprinted polymers (MIPs) are tailor-made synthetic receptors possessing specific cavities for a given target molecule. They are produced by introducing, into the polymer precursors, guest molecules that act as templates at the molecular level. Interacting and cross-linking monomers are then copolymerized to form a cast-like shell. After removal of the template, cavities complementary to the template in size, shape and position of functional groups are revealed in the polymer, which can now specifically bind the template. Thanks to these specific molecular recognition properties, MIPs have found applications in areas like bio sensors, solid phase extraction, affinity chromatography, catalysis, and drug delivery. Although the MIP concept originated from imprinted silica in the 1930s, imprinted sol-gel materials received little attention afterwards due to the introduction of the more versatile organic polymers as imprinting matrix. However, compared to organic polymers, sol-gels possess higher thermal stability, better water compatibility and larger inner surface area. There have been many applications to biomolecules in aqueous conditions with sol-gel imprinting materials. In this thesis, we have developed organic and silica sol-gel MIPs for applications in cosmetics and drug delivery. MIPs able to adsorb the dandruff-inducing molecule oleic acid (OA) were produced via both the organic and inorganic routes. In the organic MIPs synthesis, different positively charged monomers were used, one of which, acryloyl aminobenzamidine, was specifically synthesized. Although some binding of oleic acid was obtained, specificity and capacity of these polymers were not satisfying. Sol-gel MIPs, on the other hand, exhibited good specific recognition and high binding capacity for OA. A MIP of the composition OA:APTES:TEOS= 1:1.6:1.7 yielded a capacity of 625 μmol.g-1 in artificial sebum. Furthermore, tests were carried out to capture OA on stratum corneum and reconstructed skin (Episkin). Less penetration of OA was observed in the presence of a MIP than with a non-imprinted control polymer. Deodorant materials are another topic of this thesis. MIPs that are able to adsorb certain precursors of odorant molecules, the glutamine conjugates of (E)-3-methyl-2-hexenoic acid (3M2H) and 3-hydroxy-3-methyl-hexanoic acid (3H3MH) were prepared. N-hexanoyl glutamine and N-hexanoyl glutamate were used as templates. After optimization of the MIP composition, we found that MIPs synthesized with acryloyl aminobenzamidine as functional monomer had the highest adsorption capacity for N-hexanoyl glutamine, and also recognised the glutamine targets of 3M2H and 3H3MH. Some preliminary promising binding results were obtained in artificial sweat. The third part of this work concerns a drug delivery MIP. Salicylic acid (SA) is a drug used to treat acne. SA-imprinted polymers were prepared via both organic imprinting and the sol-gel process.Compared to organic MIPs, sol-gel MIPs have a higher capacity, 180 μmol.g-1, and 7 times higher binding than to a non-imprinted control polymer was observed. Release tests were carried out in different aqueous media, the most efficient drug release was observed in pure water. In conclusion, applications of molecularly imprinted polymers for cosmetics and drug delivery have been investigated. Our results demonstrate the great potential of in particular sol-gel MIPs for these purposes