Pauline ZIMMER a soutenu sa thèse le 03/09/2026.
Lieu : Amphi 1bis, bâtiment W1 de l’École Centrale de Lyon à Ecully
Jury :
Rapporteuses :
Hou-Broutin YANXIA, Directrice de recherche, SYMMES- CEA GRENOBLE
Aude BOLOPION, Directrice de recherche, Institut FEMTO-ST
Examinateurs :
Elise GHIBAUDO, Professeure des universités, IUT 1 de Grenoble
Pedro A. VASQUEZ, Professeur associé, Université de Seville
Encadrement :
Emmanuelle LAURENCEAU, Maîtresse de conférences HDR, Ecole Centrale de Lyon ; directrice de thèse
Marie FRÉNÉA-ROBIN, Professeure des universités, Lyon 1 Université Claude Bernard ; co-directrice de thèse
Julien Marchalot, Maître de conférences, INSA Lyon ; co-encadrant de thèse
Résumé :
Les bactéries phytopathogènes transmises par l’eau d’irrigation constituent une menace importante pour la production agricole et la sécurité alimentaire. Parmi elles, les bactéries du genre Dickeya, responsables de la pourriture molle de la pomme de terre, peuvent se propager à de très faibles concentrations, rendant leur détection précoce particulièrement difficile.
Cette thèse présente le développement d’un biocapteur plasmonique hybride combinant l’imagerie par résonance plasmonique de surface (SPRI) et l’électrocinétique en courant alternatif (ACEK), afin d’améliorer le transport des bactéries vers la surface sensible. La surface d’or de l’immunocapteur SPR est microstructurée sous forme d’électrodes permettant de générer des phénomènes d’électroosmose en courant alternatif (ACEO) et de diélectrophorèse (DEP). Ces phénomènes sont étudiés expérimentalement et par simulation numérique afin d’identifier les conditions opératoires optimales pour la préconcentration des bactéries à proximité de la surface sensible.
La reconnaissance spécifique de Dickeya repose sur l’immobilisation orientée d’anticorps par chimie click SPAAC sur des couches antifouling à base d’éthylène glycol. Ces couches sont caractérisées par spectroscopie infrarouge, XPS, AFM, fluorescence et SPR afin d’identifier la stratégie de fonctionnalisation permettant de maximiser la reconnaissance entre les anticorps et les bactéries.
L’intégration de l’ACEK au SPRI permet ainsi une préconcentration active des bactéries et une détection spécifique de Dickeya à des concentrations d’environ 10⁴ UFC/mL en quelques minutes, soit une amélioration d’au moins deux ordres de grandeur par rapport au SPRI conventionnel. Cette plateforme ouvre ainsi des perspectives pour la détection rapide, sans marquage et multiplexée de pathogènes bactériens dans les systèmes d’irrigation.
Mots-clés : Immunosenseur, bactéries phytopathogènes, électro-osmose à courant alternatif ; résonance plasmonique de surface, chimie de surface