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ENS Cachan - Institut d'Alembert

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Gilles Clavier - Directeur de Recherche CNRS au PPSM (UMR 8531, CNRS/ENS Paris-Saclay)



1 - Vous coordonnez le projet Debal-Fluo, initié début 2017 dans le cadre de l'AAP interne de l'IDA : quels sont le contexte de ce projet ainsi que ses enjeux scientifiques exploratoires et interdisciplinaires ?


Le projet Debal-Fluo vise à développer des surfaces fluorescentes sensibles à la présence de bactéries. Ces surfaces sont préparées à partir de d'un jeu de chaînes polymères contenant un fluorophore organique et des groupes cationiques ou anioniques. Ces chaînes polymères hydrosolubles sont déposées alternativement sur une surface de verre par la technique du dépôt couche par couche (Layer by Layer ou LbL) qui présente l'avantage d'être très simple à mettre en œuvre. Elle produit de manière très reproductible des surfaces d'une épaisseur contrôlée par le nombre de couches déposées. Le projet Debal-Fluo vise à rendre ces surfaces plus sensibles en utilisant des polymères dont la fluorescence varie du vert au rouge et en utilisant la modulation du FRET entre fluorophores après interaction avec les bactéries ou en introduisant des nanoparticules métalliques dans les films pour utiliser le phénomène de « metal enhanced fluorescence » (MEF) afin d'augmenter la brillance. Dans un second temps, les films sont transformés en biocapteurs en greffant à leur surface des récepteurs spécifiques d'une lignée bactérienne tels que des anticorps par chimie click. Le projet s'appuie sur l'expertise en synthèse et préparation des films du PPSM et l'étude des bactéries du LBPA. Il s'appuie sur des résultats obtenus au cours de la thèse du Dr Yang Si (2015) codirigée par les deux laboratoires qui avait notamment montré que les chaînes polymères utilisées dans Debal-Fluo sont biocompatibles et pénètrent facilement dans les bactéries.

2 - Vous collaborez avec l'équipe de Bianca Sclavi au LBPA : quelles sont les synergies à l'interface de la chimie et de la biologie qui concourent à lever les verrous de Debal-Fluo ?

Les deux équipes de recherche collaborent depuis de nombreuses années autour de différentes thématiques liées à la bioimagerie et/ou la détection de bactéries par fluorescence. Les premiers travaux, réalisés en collaboration avec Bianca Sclavi, ont porté sur l'application de nanoparticules organiques fluorescentes à la bioimagerie et la détection précoce de la croissance bactérienne. Un autre projet (en collaboration avec le LGPM de CentraleSupelec), précédemment soutenu par l'IDA, a porté sur l'étude de la dispersion de biofilms. Le projet Debal-Fluo se concentre sur le développement et l'application de nouveaux objets chimiques, les chaînes polymères fluorescentes, développés au PPSM dans le but d'étudier les bactéries. Le soutient de l'IDA permet de tester diverses approches afin de mieux comprendre leur comportement et domaines d'applications. Le travail va de la synthèse à l'élaboration de biocapteurs en passant par des études de biocompatibilité, de physico-chimie des chaînes en solution et de caractérisation des surfaces. Différentes plateformes de l'IDA sont mises à contribution pour la réalisation du projet : caractérisation des matériaux, salle blanche et microfluidique.


Cinq dates clés
2001 : entrée au CNRS
2011 : premier contact avec B. Sclavi ; projet « NanoFluoBac » financé par le CNRS (AAP Interface physique-chimie-biologie) ; achat d'un microscope.
2012 : thèse de Chloé Grazon : synthèse des premières chaînes polymères
2015 : thèse de Yang Si : applications à la bioimagerie 2016 : début de thèse de Yayang Tian pour la préparation de films LbL fluorescent pour la bioimagerie.