Nouvelles biopuces pour le couplage de la Résonance Plasmonique de Surface par imagerie et de la spectrométrie de masse (SPRi-MS)
Institution:
université Paris-SaclayDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
The coupling of Surface Plasmon Resonance Imaging and Mass Spectrometry (SPRi-MS) offers a very promising multidimensional analysis. However, its development is hampered by the lack of sensitivity in MS detection. This sensitivity is conditioned by, among other factors, the chemical functionalization of the biochip surface, the nature of the receptors and the characteristics of their immobilization on the surface. The objective of this thesis was to exploit alternative receptors to antibodies whose large size and random orientation represent limiting factors, and to evaluate their impact on the sensitivity of detection by SPR-MS. Two types of receptors were studied, (i) synthetic oligonucleotide DNA probes (aptamers) with a very high affinity for their targets, (ii) nano antibodies (or nanobodies) corresponding to the single variable domain of antibodies, and therefore small in size and monovalent. These alternative receptors were immobilized on biochips functionalized by poly(ethylene glycol) and their interaction properties evaluated within the framework of SPRi-MS coupling. The use of MALDI-MS imaging allowed a semi-automated search and detection of biomolecules captured directly from the surface of the biochip. Promising results have been obtained with biochips in microarray-format using anti thrombin aptamers.
Abstract FR:
Le couplage de la Résonance Plasmonique de Surface par imagerie et de la spectrométrie de masse (SPRi-MS) offre une analyse multidimensionnelle très prometteuse. Son essor est cependant freiné par le manque de sensibilité lors de la détection MS. Cette sensibilité est conditionnée par, entre autres facteurs, la fonctionnalisation chimique de la surface de la biopuce, par la nature des récepteurs et par les caractéristiques de leur immobilisation sur la surface. L'objectif de cette thèse a été d'exploiter des récepteurs alternatifs aux anticorps, dont la taille importante et l'orientation aléatoire représentent des facteurs limitants, et d'en évaluer l'impact sur la sensibilité de détection par SPR-MS. Deux types de récepteurs ont été étudiés, (i) des sondes synthétiques oligo-nucléotidiques à ADN (aptamères) présentant une affinité très élevée pour leurs cibles, (ii) des nanobodies (ou nanocorps) correspondant au seul domaine variable d'anticorps, donc de taille réduite et monovalentes. Ces récepteurs alternatifs ont été immobilisés sur des biopuces fonctionnalisées par du poly(éthylène glycol) et leur propriétés d'interaction évaluées dans le cadre du couplage SPRi-MS. L'utilisation de l'imagerie MALDI-MS a permis une recherche et une détection semi-automatique des biomolécules capturées directement à partir de la surface de la biopuce. Des résultats prometteurs ont été obtenus avec des biopuces au format microarray à partir d'aptamères anti thrombine.