Controlled switching of fluorescent organic nanoparticles through energy transfer for bioimaging applications / Kateryna Trofymchuk ; sous la direction de Andrey Klymchenko

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : anglais / English

Catalogue Worldcat

Nanoparticules organiques fluorescentes

Imagerie en biologie

Fluorescence

Transfert d'énergie

Classification Dewey : 547.2

Classification Dewey : 571.4

Classification Dewey : 620.5

Klymchenko, Andrey (1976-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Jullien, Ludovic (1963-....) (Président du jury de soutenance / praeses)

Métivier, Rémi (19..-....) (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Léonard, Jérémie (Membre du jury / opponent)

Université de Strasbourg (2009-....) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....) (Ecole doctorale associée à la thèse / doctoral school)

Laboratoire de biophotonique et pharmacologie (Strasbourg) (Laboratoire associé à la thèse / thesis associated laboratory)

Résumé / Abstract : Les performances des techniques de bioimagerie et de biodétection peuvent être améliorées grâce aux nanoparticules fluorescentes (NPs) permettant un transfert d’énergie résonante de type Förster (FRET) efficace. Le but de mon projet de thèse est le développement de NPs polymériques brillantes et ultrastables encapsulant des fluorophores, capables de produire un FRET au-delà du rayon de Förster. Il a été montré que les groupements encombrés sont essentiels pour minimiser l’auto-extinction et le blanchiment des fluorophores encapsulés. Par ailleurs, la matrice polymérique joue un rôle crucial dans le contrôle de l’effet collaboratif entre fluorophores du au transfert d’énergie d’excitation. Puis, en utilisant cet effet collaboratif entre fluorophores, nous avons conçu des NPs présentant une photocommutation efficace, ainsi qu'un phénomène de "light harvesting" très important. Enfin, de très petites NPs avec un FRET efficace à leur surface ont été élaborées et appliquées pour la détection ultra-sensible de protéines. Les résultats obtenus fournissent de nouvelles perspectives dans le développement des nanoparticules brillantes avec un transfert d'énergie efficace, ainsi que des nano-sondes pour la détection de molécules uniques.

Résumé / Abstract : Performance of biosensing and bioimaging techniques can be improved by fluorescent nanoparticles (NPs) capable of efficient Förster resonance energy transfer (FRET). The aim of my PhD project is to develop bright and photostable dye-loaded polymer NPs capable to undergo efficient FRET beyond the Förster radius. We showed that bulky groups are essential for minimizing self-quenching and bleaching of encapsulated dyes. Moreover, polymer matrix plays a crucial role in controlling the inter-fluorophore communication by excitation energy transfer. Then, by exploiting communication of dyes, we designed NPs exhibiting efficient photoswitching as well as giant light-harvesting. Finally, very small NPs with efficient FRET to their surface were developed and applied for ultra-sensitive molecule detection of proteins. The obtained results provide new insights in the development of bright nanoparticles with efficient energy transfer as well as nano-probes for single-molecule detection.