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lanthanides pour le marquage de biomolécules : application au diagnostic de la maladie d’Alzheimer

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Academic year: 2023

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Loïc, outre l'assistance théorique et pratique que vous m'avez apportée, ainsi que votre immense contribution à ce manuscrit, je retiendrai surtout votre impressionnante culture scientifique et vos qualités humaines. Je remercie également chaleureusement Alexandre Lecointre pour son travail de synthèse et pour toutes les autres tâches ingrates du laboratoire qu'il a souvent accepté d'entreprendre. Câlins Christine (pour votre bonne humeur, nos échanges enrichissants et ce Good Food que nous partageons), Dr.

Plus qu'un simple merci, j'exprime ma profonde gratitude à mes parents, mon père Isaac et ma mère Claire, pour tout ce qu'ils ont fait pour moi pendant de nombreuses années. Enfin, je tiens à remercier les personnes qui me pardonneront de ne pas les mentionner, alors que je connais la place privilégiée qu'elles occupent dans mon cœur. Aujourd’hui, cependant, une motivation moins prononcée émerge, à savoir une volonté croissante de prendre le contrôle de ce qui nous entoure, de ce que nous faisons et, plus récemment, de ce que nous sommes.

Tout en étant conscient que les inconvénients de la science sont toujours plus médiatisés que ses avantages, le scientifique a aujourd'hui le devoir d'être responsable de ses découvertes et de se poser la question non pas de savoir jusqu'où il peut aller, mais bien jusqu'où il peut aller. aller. faire des affaires sans se perdre. Non pas pour savoir ce qu’il peut faire, mais pour déterminer si ce qu’il fait est juste et moral.

Introduction

Généralités sur les lanthanides

Les lanthanides désignent les éléments du tableau périodique dont le numéro atomique (Z) va de 57 (Lanthane) à 71 (Lutécium). De nombreux documents dans la littérature décrivent en détail lesdits procédés de séparation ; nous nous intéresserons principalement à la description concise des propriétés intrinsèques de tous les lanthanides, notamment lorsqu'ils sont à l'état ionique, au sein de complexes de coordination. La famille des lanthanides peut encore être définie comme l'ensemble des éléments du tableau périodique dont la base 4f est remplie,[6] à l'exception du lanthane et du lutécium.

Pour les autres ions lanthanides luminescents majeurs, les niveaux d’énergie et les termes spectroscopiques en solution ont été déterminés sur la base de la répulsion interélectronique. Il en résulte la transition de la molécule de son état fondamental S0 à un état excité d'énergie supérieure S1, car une transition vers un état triplet impliquant une conversion de spin est défavorable. La représentation de tous les mécanismes possibles au cours de ce processus de sensibilisation aux lanthanides à l'aide du diagramme de Jablonski (schéma 1.2) souligne l'existence de nombreuses autres voies de désexcitation compétitives qui, probablement, selon la nature du système de sensibilisation, améliorent l'efficacité de l'effet d'antenne. reduire.

L'imagerie par résonance magnétique est une technique de recherche médicale qui permet d'obtenir des images et des coupes anatomiques, basées sur la répartition des protons des molécules d'eau dans la région étudiée. Ce sont des composés qui, lors d'une excitation appropriée, émettent de la lumière soit par fluorescence, soit par phosphorescence (lorsqu'ils sont associés à des métaux lourds).

But principal du projet

Nous visons ici à développer une technique basée sur le transfert d’énergie entre traceurs associés à des anticorps et des antigènes lors de la formation d’un complexe immun. Le taux de transfert d'énergie (kT) diminue rapidement avec l'augmentation de la distance en raison d'une dépendance en R-6, comme le montre l'équation 1.2. Son augmentation entraîne une augmentation de la valeur de l'intégrale et donc du taux de transfert d'énergie.

En l'absence de l'analyte, l'excitation du donneur d'énergie conduit uniquement à la luminescence de ce dernier. Dans cette configuration, l'excitation du donneur entraîne la luminescence de l'accepteur après le transfert d'énergie. Dans cette configuration, la démonstration ou la caractérisation d'un transfert d'énergie s'avère très complexe.

Leurs spectres d'émission finement résolus présentent des plages accessibles pour observer la luminescence des accepteurs d'énergie avec un minimum d'interférences. L'efficacité du transfert d'énergie dépend également, à travers l'intégrale de couverture des spectres, de la capacité du donneur à absorber l'énergie (équation 1.4).

Bibliographie

Ligands multifonctionnels

Etude de ligands phosphonatés activés

Conclusion

L'objectif de cette première partie était de synthétiser des ligands adaptés à la fois à la coordination de l'europium et du terbium, à leur photosensibilisation et à la formation de complexes à fort potentiel de marquage de biomolécules. Nous avons pu démontrer avec le ligand modèle Lp que les groupes aminophosphonates étaient particulièrement efficaces pour la coordination des lanthanides en déterminant une constante de stabilité très élevée pour le complexe de terbium. De plus, ce même complexe présente des propriétés de luminescence avantageuses en milieu aqueux et des durées de vie de luminescence remarquablement longues.

Pour exploiter ces propriétés attractives dans les tests fluoroimmunologiques, il était nécessaire de rendre les complexes réactifs envers les biomolécules.

Bibliographie

Application au marquage et au FRET

Marquage de biomolécules

Le solvant de la réaction de marquage doit naturellement permettre la solubilisation de l'agent chélateur et de la protéine. Par conséquent, leurs études de notes ont commencé par déterminer la concentration exacte de l’échantillon prélevé. Par conséquent, la mesure de l’absorbance à cette longueur d’onde est un indicateur de la concentration en protéines dans le milieu.

Cette augmentation de la masse moléculaire de l’anticorps est cohérente avec l’ajout d’une ou plusieurs molécules de ligand à l’anticorps. La durée de vie de luminescence du terbium a été calculée en excitant l'échantillon à 328 nm, et à partir de la décroissance de l'intensité d'émission à 544 nm, une courbe de décroissance monoexponentielle a été obtenue. Avant analyse du produit issu de la réaction de marquage, un test avec l'anticorps Dreg55 a été réalisé.

La diminution de la pente de cette courbe ou la diminution de l'intensité d'émission du donneur d'énergie dans des mélanges contenant des quantités croissantes d'accepteur est associée à un transfert d'énergie de type FRET. Le transfert d'énergie a été évalué à la fois en fonction de la variation des intensités d'émission des donneurs et accepteurs et en fonction de l'évolution de leurs durées de vie de luminescence. Cette courbe reflète une augmentation de près de 500 % de l’intensité des émissions de cyanine attribuable au transfert d’énergie.

Le tracé du rapport des intensités d'émission en fonction du temps ou de la concentration du colorant confirme un transfert d'énergie du complexe de terbium vers la cyanine. Malheureusement avec l'augmentation de la proportion de nanocristaux en solution, la variation de l'intensité d'émission du complexe de terbium et la réduction de sa durée de vie ne sont pas suffisamment significatives pour conclure à l'existence de FRET. Au fur et à mesure du titrage, une légère diminution de l'intensité de la bande d'absorption à 248 nm est observée.

Tansfert d’énergie

Optimisation de la luminescence

Optimisation de le photosensibilisation

Synthèse de complexes dinucléaires

  • Propriétés fondamentales des ions lanthanides
    • Caractéristiques électroniques
    • Photosensibilisation des lanthanides
    • Caractéristiques stériques, géométriques et de coordination
  • Application des complexes de lanthanides
    • Catalyse asymétrique
    • Diagnostic biomédical
  • La maladie d’Alzheimer
    • Les plaques amyloïdes
    • Les protéines Tau
  • Dosages immunologiques
  • Transfert d’énergie de type FRET
    • Mécanisme du transfert d’énergie
    • Vitesse du transfert d’énergie
    • Efficacité du transfert d’énergie
    • Traitement du signal
  • Les nanocristaux semi-conducteurs

Referências

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