Développement d`un banc plasmonique en goutte et

N° d'ordre : 40907
THESE DE DOCTORAT
présentée à
L'UNIVERSITE DE LILLE 1
Ecole Doctorale Science de la Matière du Rayonnement et de l'Environnement
pour obtenir le grade de
DOCTEUR EN SCIENCES
Dans la spécialité :
Optique et Lasers, Physico-Chimie, Atmosphère
par
Nazek MAALOULI
D
conception de nouvelles interfaces appliquées
à la biodétection
Directeur de thèse :
Bernard PINCHEMEL
Co-directrice de thèse :
Sabine SZUNERITS
devant le jury :
Claire-Marie Pradier
Rapporteur
Université Pierre et Marie Curie
Pierre-Michel Adam
Rapporteur
Université Technologie de Troyes
Anne-Chantal Gouget-Lammel
Examinateur
Ecole Polytechnique de Paris
Rabah Boukherroub
Examinateur
Université de Lille 1
Serge Habraken
Examinateur
Université de Liège
Jean-Pierre Vilcot
Examinateur
Université de Lille 1
Mohamed Bouazaoui
Membre invité
Université de Lille 1
Thèse de Nazek Maalouli, Lille 1, 2012
© 2013 Tous droits réservés.
http://doc.univ-lille1.fr

Thèse de Nazek Maalouli, Lille 1, 2012
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Résumé
Les capteurs basés sur la résonance plasmonique de surface (SPR) sont devenus des outils très
importants pour une détection sensible, sans marquage et en temps réel des interactions
biochimiques et biologiques. Dans cette thèse, différents aspects de la plasmonique ont été
étudiés tels que la configuration du système de détection et la façon dont les molécules sont
attachées aux interfaces SPR. 
configuration goutte est présenté. Ce banc a p    
  ion des plasmons de surface par une lame à réseaux, un dispositif
intégré sans prisme. Dans la deuxième partie, différentes stratégies de fonctionnalisation de
surface 
couverte par un film fin de silicium amorphe carboné (Ag/a-Si0.63C0.37) a été modifiée avec de
rminé amine pour chélater les ions Cu2+. ction avec
les peptides his-tagués peut être suivie         goutte.
L   -lectine a motivé le développement des interfaces SPR
modifiées avec des glycanes.     a chimie click, les sucres
mannose/lactose terminés alcyne ont été attachés  façon covalente sur une lame
   x) fonctionnalisée azide. La détection de deux différents
lectines (Lens culinaris et Peanut Agglutinin) par ces puces à glycanes a été validée. En
parallèle, le greffage des sucres mannose/lactose non modifiés x modifiée
 acide tetrafluoro-azidobenzoïque (ATFBA) via le photocouplage a été analysé. Cette
stratégie a montré une efficacité dans la reconnaissance spécifique des lectines comparable à
celle obtenue dans le cas de la chimie click.
Mots clés : Résonance de plasmons de surface (SPR), banc SPR en configuration goutte,
stratégies de fonctionnalisation, interfaces SPR hybrides.
Abstract
Surface plasmon resonance (SPR) based biosensors have become very important tools for a
sensitive, label-free and real-time detection of biochemical and biological interactions. In this
thesis, different aspects for plasmonic-based sensor have been investigated such as the
detection system configuration and the way molecules are linked to the SPR interfaces. In the
first part of this thesis, the interest of a droplet-based SPR set-up was shown. This approach
has allowed studying experimentally, for the first time, the excitation of surface plasmons by a
diffraction grating chip, without integrated prisms. In the second part, different surface
functionalization strategies have been developed on different thin film of a hybrid SPR
interfaces. It was shown that silver-based SPR interfaces post-coated with amorphous silicon-
carbon alloy (Ag/a-Si0.63C0.37) could be modified with amine-terminated nitrilotriacetic acid
(NTA), a strong chelating agent for Cu2+ ions. The interaction with his-tagged peptides could
be followed, in an easy manner, by the droplet-based SPR set-up. Motivated by the interest of
the glycane-lectin interaction, glycan-modified SPR chips were developed. Alkynyl-terminated
mannose/lactose were covalently linked to azide functionalized gold/silicon oxide (Au/SiOx)
interfaces using a click chemistry approach, the sensing of two different lectins (Lens
culinaris and Peanut Agglutinin) was validated. In parallel, unmodified glycans were
covalently linked to azide-tetrafluorobenzoic acid by a photocoupling strategy. This strategy
showed high efficiency in the specific recognition of lectins comparable to the one obtained in
the case of clicked sugar.
Key words: Surface plasmon resonance (SPR), droplet based SPR set-up, functionalization
strategies, SPR hybrid interfaces.
Thèse de Nazek Maalouli, Lille 1, 2012
© 2013 Tous droits réservés.
http://doc.univ-lille1.fr

Thèse de Nazek Maalouli, Lille 1, 2012
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A la mémoire de mon ami JAD
Cette ambition que tu avais malgré tout …
Elle était et sera pour toujours une source de motivation
Thèse de Nazek Maalouli, Lille 1, 2012
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