Microscopie de fluorescence en champ proche : fabrication de nano-sondes et visualisation des " rafts " lipidiques dans des couches de Langmuir - Université de Lorraine Access content directly
Theses Year : 2002

Scanning near field fluorescence microscopy : fabrication of nano-probes and visualization of lipid 'rafts' in Langmuir monolayer

Microscopie de fluorescence en champ proche : fabrication de nano-sondes et visualisation des " rafts " lipidiques dans des couches de Langmuir

Pierre Burgos
  • Function : Author
  • PersonId : 788759
  • IdRef : 074100068

Abstract

The aim of this thesis was the study of lipid rafts with scanning probe microscopies, particularly SNOM and AFM. Contrarly to earlier views, lipids do not mix homogeneously in membranes but form domains and micro-domains of different sizes. Glycolipids, such as ganglioside GM1, are receptors for numerous biologically active agents and are likely to be involved in the formation of specialized micro-domains, called «rafts». Characterization of these domains is essential to understand their role in membrane processes. Determination, at the mesoscopic scale, of raft distribution in synthetic and natural membranes has been studied by various techniques and has led to conflicting results: the size of rafts is postulated to be far beyond the resolution of conventional optical microscopy. Langmuir Blodgett films are useful membrane models and are prepared with lipid mixture as a mimic for the natural rafts found in membranes. The characterization of the structure of LB films with SNOM and AFM offers the possibility of obtaining topographic and optical information ranging from nanometer to micrometer resolution. The first project
L'objectif des travaux présentés dans cette thèse est l'étude des rafts lipidique au moyen des microscopes à sonde locale, notamment le SNOM et l'AFM. Contrairement aux premières observations les lipides ne se mélangent pas de façon homogène dans les membranes mais forment des domaines et micro-domaines de tailles différentes. Les glycolipides, tels que les gangliosides G[indice]M1, sont les récepteurs de nombreux agents biologiques et sont impliqués dans la formation de micro-domaines spécialisés, appelés rafts. La caractérisation de tels domaines est essentielle pour comprendre leur rôle dans les processus membranaires. La détermination à l'échelle mésoscopique, de la distribution des rafts dans des membranes naturelles et synthétiques, a été étudiée avec différentes techniques et a conduit à des résultats contradictoires: la taille des rafts est postulée comme étant loin de la résolution des microscopes classiques. Notre modèle membranaire repose sur des films de Langmuir préparés avec des mélanges de lipides afin d'imiter la composition des rafts trouvés dans les membranes; la caractérisation de leurs structures avec le SNOM et l'AFM offre lac possibilité d'obtenir des informations optiques et topographiques allant du nanomètre au micromètre. Le premier volet de ce travail portait sur le développement et la fabrication de nano-sondes courbées pour le SNOM. Ces nano-sondes sont hautement spécifiques et présentent les caractéristiques suivantes: facteur de transmission élevé proche de 10[exposant]-2 pour un diamètre de 100 nm, seuil de destruction élevé et faible constante de raideur pour balayer les échantillons mous. Les images AFM et fluorescence en SNOM montrent que les gangliosides forment,de minuscules domaines et filaments qui sont distribués de façon hétérogène, dans la phase lipidique la plus ordonnée. Finalement, grâce aux techniques complémentaires du SNOM ,et de l' AFM, nous montrons que la taille des micro-domaines de G[exposant]M1 est comparable avec celles obtenues dans les membranes naturelles...
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Dates and versions

tel-01750209 , version 1 (29-03-2018)

Identifiers

  • HAL Id : tel-01750209 , version 1

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Cite

Pierre Burgos. Microscopie de fluorescence en champ proche : fabrication de nano-sondes et visualisation des " rafts " lipidiques dans des couches de Langmuir. Médecine humaine et pathologie. Institut National Polytechnique de Lorraine, 2002. Français. ⟨NNT : 2002INPL078N⟩. ⟨tel-01750209⟩
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