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Personne :
Asselin, Jérémie

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Nom de famille

Asselin

Prénom

Jérémie

Affiliation

Université Laval. Département de chimie

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Identifiant Canadiana

ncf11891716

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Résultats de recherche

Voici les éléments 1 - 2 sur 2
  • PublicationAccès libre
    Développement et application de nano-architectures cœur-coquille fluorescentes pour la mesure du pH
    (2018) Asselin, Jérémie; Boudreau, Denis
    Les variations ioniques entrent en jeu dans presque tous les processus métaboliques cellulaires et bactériens. Par le fait même, leur dysfonctionnement induit une modification des concentrations attendues et provoque des maladies graves à même la solution physiologique ou le tissu biologique affecté. Parmi ces différents facteurs, le pH est un paramètre-clé régissant plusieurs activités comme la capacité enzymatique, la conformation tridimensionnelle des protéines et l’activation de certains transporteurs membranaires. Lors de ces travaux de doctorat, des nanoparticules fluorescentes sensibles au pH ont été développées et appliquées sous la forme d’un substrat lamellaire implantable directement dans l’environnement de culture de cellules. Ce nouvel outil analytique adapté pour la recherche biomédicale in vitro offre donc la possibilité de visualiser le pH en microscopie de façon quantitative avec une résolution spatiale (~1 μm) et temporelle (<300 ms). Pour ce faire, les nano-capteurs ont été optimisés dans le cadre d’une étude paramétrique structurale. Ces nanoparticules comportent un coeur métallique offrant une activité plasmonique qui permet d’exalter la fluorescence de chromophores incorporés dans une coquille de silice. La taille, la distance d’espacement, et le degré de recouvrement entre la bande plasmonique et le spectre d’excitation/émission de différents fluorophores ont donc été ajustés afin de rentabiliser la portée de l’effet amplificateur de ces architectures concentriques. Comme la chimie d’encapsulation des molécules sensibles est généralisable pour un grand nombre de précurseurs silanes, une démonstration a été faite pour un concept de nanoparticules multicouches permettant simultanément la détection multiélémentaire de la concentration en protons et en ions halogénure (Cl-, Br-, I-), et aussi la correction de ces signaux par rapport à une référence interne. La normalisation ratiométrique permet de compenser pour les fluctuations et erreurs expérimentales issues notamment de la concentration des capteurs, du photoblanchiment et de l’intensité de la source en fonction du temps. Finalement, cette stratégie a été appliquée dans une étude spectroscopique utilisant la fluorescéine dans des nanoparticules coeur-coquille en tant que rapporteur ratiométrique pour la mesure quantitative du pH dans des cultures cellulaires. Pour ce faire, les nano-architectures ont été fonctionnalisées, puis confinées en surface d’un substrat de silice par voie de couplage clic complémentaire. Ces lamelles de microscopie à valeur ajoutée offrent donc une surface adaptée pour la culture de cellules excitables comme les fibroblastes cardiaques et les neurones, mais aussi pour la croissance bactérienne de biofilms et l’analyse multiphase en microfluidique.
  • PublicationRestreint
    Correlating metal-enhanced fluorescence and sructural properties in Ag@SiO2 core-shell nanoparticles
    (Springer Science + Business Media, 2016-03-12) Asselin, Jérémie; Legros, Philippe; Boudreau, Denis; Grégoire, Alexandre
    Metal@silica concentric nanoparticles capable of metal-enhanced fluorescence (MEF) represent a powerful means to improve the brightness and stability of encapsulated organic fluorophores and are finding numerous applications in biology, analytical chemistry, and medical diagnostics. The rational design of MEF-enabled labels and sensors often involves comparing fluorescence enhancement factors (EF) between nanostructures having different structural properties (e.g., metal core diameter, silica shell thickness, extent of spectral overlap between plasmon band and fluorophore). Accurate determination of EFs requires the measurement of fluorescence emission intensity in the presence and absence of the plasmonic core while minimizing the impact of physical and chemical artifacts (e.g., signal variations due to scattering, adsorption, sedimentation). In this work, Ag@SiO2@SiO2¿+¿x (where x is fluorescein, eosin, or rhodamine B) nanostructures were synthesized with excellent control of core size, silica spacer shell thickness and fluorophore concentration. Using UV-VIS spectrometry, spectrofluorimetry, time-resolved fluorometry, and transmission electron microscopy, we investigated the influence of these key structural factors on fluorescence emission intensity, and the results were used to develop a generalized methodology for the determination of fluorescence enhancement factors in Ag@SiO2 core-shell nanoparticles. This methodology should be of general importance to designing MEF-enabled nanostructures, sensors, and related analytical techniques.