Fabrication de nano-aiguilles en silicium en vue d'une détection intracellulaire de biomarqueurs de maladies neurodégénératives
Year: 2023
Type: dissertation
Abstract: Les maladies neurodégénératives sont des maladies chroniques progressives touchant le système nerveux central. Tandis que ces maladies ont des origines multifactorielles, leur fréquence augmente avec l'âge. En raison du vieillissement progressif de la population, et de l'absence de traitement, elles deviennent un enjeu majeur de santé publique. Pour exemple, la maladie d'Alzheimer pourrait toucher 1 personne dans le monde sur 85 d'ici 2050. C'est dans ce contexte que les chercheurs étudient différentes pistes pour permettre une meilleure compréhension de cette maladie et de ses mécanismes pathophysiologies. Ils savent aujourd'hui qu'une hyperphosphorylation de la protéine Tau et la production de formes toxiques de peptides beta-amyloïdes s'agglomérant en plaques séniles en sont les principales causes. L'origine de ces dysfonctionnements est quant à elle encore mal connue mais pourrait être élucidée par l'étude des mécanismes biochimiques intracellulaire. Dans ce contexte, nous avons imaginé un dispositif in vitro reposant sur l'utilisation de nanoaiguilles en silicium ayant la faculté de sonder le cytoplasme cellulaire de neurones pour y détecter les biomarqueurs de l'Alzheimer et en suivre l'évolution. Notre travail a reposé sur l'élaboration de ce capteur qui s'est divisée en 3 points. Le premier était la fabrication des nanoaiguilles par développement de techniques peu onéreuse comme la lithographie de nanosphère suivit de méthodes de gravure humide ou sèches. Le second point était l'optimisation de ces aiguilles pour l'identification bimodale de molécules par spectrométrie de masse (SALDI-MS) et par spectrométrie Raman exaltée de surface (SERS). Le troisième point portait sur l'étude de l'interaction entre nos aiguilles et les neurones avec à l'esprit la volonté de capture de biomarqueurs et la préservation de l'intégrité cellulaire. La lithographie de nanosphères a pu être développée, et les aiguilles ont été fabriquées selon 2 voies que sont la gravure humide assistée par métal (MACE) et la gravure sèche par gravure plasma continue. De la rhodamine 6G, des peptides standards ainsi que des peptides beta-amyloïdes ont pu être détectés par SALDI-MS et SERS sur nos réseaux d'aiguilles. Enfin nous avons constaté la biocompatibilité de nos aiguilles avec le milieu cellulaire et caractérisé leur interaction.
Source: theses.fr (ABES)
Author: Paul Moustiez
Institution: Université de Lille
Language: French
Subfield: Cellular and Molecular Neuroscience
Field: Neuroscience
Domain: Life Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W7152120879