Développement de biosenseurs à base d’acides nucléiques pour la détection ultrasensible de métabolites

Les petites molécules sont les premiers témoins des variations physiologiques d’un organisme, étant impliquées dans diverses voies métaboliques, dans les signalisations cellulaires et dans la régulation du système immunitaire. La capacité à détecter ces molécules de façon rapide et quantitative est donc primordiale pour des applications diagnostiques. Ce projet de thèse vise à développer une nouvelle génération de biosenseurs, capables de reconnaître un ligand et d’émettre une fluorescence conditionnelle à la présence d’un métabolite. Pour cela, la dynamique et la spécificité des aptamères à ARN pour leurs ligands en font des molécules intéressantes à explorer. L’ARN étant très instable en milieu extracellulaire, j’ai adapté la chimie de l’aptamère en utilisant des 2’-fluoro-pyrimidines. En parallèle, des sélections par criblage haut-débit, via compartimentation in vitro assistée par microfluidique ont été menées pour sélectionner un aptamère fluorogène, capable de lier un fluorophore spécifique et d’en activer sa fluorescence maximale. Pour mieux comprendre la dynamique de l’aptamère fluorogène utilisé comme module rapporteur dans un biosenseur, j’ai exploré différents designs en y intégrant un aptamère senseur. Enfin, j’ai également travaillé sur l’hybridation de ces aptamères à des surfaces afin d’évaluer leur potentiel comme outils fluorescents dans un dispositif de détection intégré.