Assemblages hybrides à base de nanotubes de carbone : applications à la catalyse, l'optique et la biologie
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
During this thesis work, we have explored various properties of carbon nanotubes via their assembly with molecules of interest and we used them in a wide variety of applications. At first we used nanotubes as a support for the development of electrodes in fuel cells and more particularly for the oxidation of ethanol. We have developed a new and effective method for depositing homogeneous metal nanoparticles on the surface of nanotubes and outstanding performance were obtained. We also functionalized nanotubes in order to build a biosensor capable of detecting biological molecules. To reach this goal we have adopted a strategy aiming at grafting on nanotubes molecules bearing nickel chelating agent allowing a specific hanging of recombinant protein labelled with a histidine tag. The nanotubes have electronic properties that we have used to build a donnor-acceptor hybrid with a DNA intercalant. In this study we have implemented various strategies to cleave DNA and to highlight a photoinduced electronic transfer between the two entities. Also, we functionalised nanotubes in order to improve their performance and to develop new systems for effective protection of the vision against laser beam. One of the approaches used is based on the functionalization of nanotubes with fullerenes. Finally, we associate nanotubes with oligonucleotide sequences capable of targeting the surface of cancer cells.
Abstract FR:
Au cours de ce travail de thèse, nous avons exploré diverses propriétés des nanotubes de carbone via leurs assemblages avec des molécules d’intérêt et nous les avons mises en valeur dans des applications très variées. Dans un premier temps nous avons utilisé les nanotubes comme support pour l’élaboration d’électrodes dans les piles à combustible et plus particulièrement pour l’oxydation de l’éthanol. Nous avons développé une méthode originale et efficace visant à déposer de manière homogène des nanoparticules métalliques à la surface des nanotubes et des performances extraordinaires ont été obtenues. Nous avons également fonctionnalisé les nanotubes dans le but construire un biosenseur capable de détecter une molécule biologique. Pour cela nous avons adopté comme stratégie de greffer sur les nanotubes des molécules portant des ligands du nickel permettant ainsi l’accroche spécifique de protéine recombinantes étiquetées avec un tag histidine. Les nanotubes possèdent de propriétés électroniques que nous avons mis à profit pour construire un hybride donneur-accepteur avec un intercalant de l’ADN. Au cours de cette étude nous avons mis en œuvre différentes stratégies visant à cliver l’ADN et à mettre en évidence un transfert électronique photoinduit entre les deux entités. Aussi, nous avons fonctionnalisé les nanotubes dans le but d’améliorer leurs performances pour développer de nouveaux systèmes de protection efficace de la vision. Une des approches employées repose sur la fonctionnalisation des nanotubes avec des fullerènes. Enfin, nous avons associé les nanotubes avec des séquences d’oligonucléotides capables de cibler la surface de cellules cancéreuses.