Conclusion
La conclusion la plus significative de cette thèse est que, des très petites NPs d’Au assemblées sur des bactériophages possèdent des caractéristiques essentielles pour leur utilisation en tant qu'agents de contraste d'imagerie sélective pour la SERS et le signal 2PEF, en termes d'amélioration du signal, de stabilité de la manipulation des échantillons et de capacité de se lier à une cible spécifique. À cet égard, on a constaté que des NPs d’or de 13 nm de diamètre créent des points chauds, produisant un rehaussement de la SERS. La génération de points chauds entre les NPs assemblées sur la surface des phages a permis la détection du rapporteur Raman BSPP dans les lacunes. Aucun des NPs d’Au utilisées dans ce travail n'a montré l'activité de la SERS individuellement. Parmi tous les assemblages des NPs sur la matrice phagique, M13 a montré l'activité SERS la plus élevée.
En ce qui concerne les assemblages sur T4, les phages présentant des résidus de cystéine sur C / N- terminus de la protéine Soc étaient les seuls modèles qui produisaient des assemblages stables avec les NPs d’Au, bien que l'affichage des résidus cystéine sur l'extrémité C-terminale aboutisse à des assemblages de NPs plus stables, et à une amélioration plus élevée de la SERS. Dans le cas d'études de microscopie 2PEF, des NPs d’Au isolées de tailles 3-13 nm n'ont pas présenté une émission du 2PEF par elles-mêmes. Lors de leur assemblage sur le phage M13, on a observé une amélioration du 2PEF reproductible, uniquement avec des NPs d’Au de diamètres 9 et 13 nm. Les assemblages Cys-C-NPs d’Au de 13 nm ont produit un signal 2PEF fiable, dont la magnitude était comparable, quoique légèrement inférieure à celle observée pour les assemblages équivalents préparés avec M13. La différence entre les
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améliorations des assemblages modélisés sur les phages M13 et T4 pourrait s'expliquer par différentes géométries spatiales des assemblages des NPs d’Au sur les phages M13 et T4 et leurs stabilités correspondantes. La structure allongée et mince du phage M13 fournit un matériau de matrice flexible pour l'assemblage des NPs d’or, et améliore leur stabilité vis-à-vis de la déshydratation survenant lors de la préparation de l'échantillon.
Ces résultats Peuvent être expliqués par un manque de stabilité des assemblages. En comparant notre système à d'autres systèmes existants dans la littérature, l'utilisation de très petites NPs d’Au (≥13 nm pour SERS et ≥9-13 nm pour 2PEF) est avantageuse car ils n'interfèrent pas avec la liaison de la cible, ce qui est nécessaire pour le marquage de la cible biologique spécifique. De plus, les NPs d’Au individuelles 'isolées' de cette taille sont trop petites pour produire un signal dans SERS ou 2PEF, ce qui élimine une source possible du bruit de fond provenant de la dégradation de l'assemblage. Pour cala, les résultats rapportés ici sont originaux et contribuent à l'avancement des connaissances dans un domaine important dans lequel il y a peu de données.
Perspectives
Le contenu scientifique de cette thèse ouvre la voie à de futures expériences. Par exemple, une limitation majeure de ce travail était le manque de stabilité de plusieurs assemblages de « phages-NPs d’Au » vers le séchage pendant la préparation de l'échantillon, ce qui a réduit l'ampleur des conclusions qui devaient être établies à partir de la bibliothèque conçue. Malheureusement, l'analyse des propriétés plasmoniques des assemblages en solution était techniquement difficile en raison du niveau élevé de dilution, bien que des solutions à ce problème puissent être prévues. L'accès aux propriétés SERS / 2PEF de ces assemblages métastables, probablement en fonction de la densité de greffage de la nanoparticule d’or, fournirait un ensemble de données supplémentaire qui pourrait être plus facilement comparé aux simulations plasmoniques.
L'accès à des données et méthodologies supplémentaires pour analyser les propriétés optiques des assemblages sous leur forme colloïdale (c'est-à-dire en solution), permettra à son tour leur analyse dans des matrices plus complexes. Par exemple, le signal quantitatif issu des assemblages pourrait être exploité pour la détection des bactéries dans des matrices aqueuses complexes telles que les eaux usées (ou autres). En outre, parce que les protéines de capside non impliquées dans la liaison des NPs d’Au peuvent être modifiées pour afficher des fragments de ciblage pour de nombreuses autres cibles d'importance biologique, ainsi l’exploration de leur utilisation en tant qu'agents de contraste dans des mélanges de populations cellulaires serait intéressant.
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Enfin, une observation inattendue a été faite au cours de cette thèse qui justifie une enquête supplémentaire, plus précisément, dans le chapitre 2, est que les assemblages « M13-NPAu» ont été analysés par un Immuno-essai enzymatique pour leur capacité du phage à conserver leur capacité de ciblage malgré la présence des NPs d’Au sur leur surface. Dans ce test, un conjugué anti-M13–[Horseradish peroxidase] a été utilisé comme anticorp secondaire pour la quantification de la quantité d'assemblage lié à la cible. Lorsque le substrat enzymatique de la Peroxydase de raifort a été ajouté aux puits de l'échantillon, une amélioration spectaculaire de l'activité catalytique a été observée lorsque les NPs d’Au étaient liées au phage. Alors que, l'amélioration de l'activité catalytique de certaines enzymes peut être améliorée par l'adsorption sur les NPs d’Au. Les améliorations observées sont généralement de 2 à 4 fois [34-36]. L'amélioration observée dans ce travail, de 50 à 100 fois, est remarquable et peut être attribuée à un transfert d'électron par appui des effets plasmoniques. Pour cela, l'étude du mécanisme de ce phénomène ainsi que ses applications potentielles sont clairement importantes.
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