Analyse de biomarqueurs peptidiques et protéiques de la maladie d'Alzheimer, de l'électrophorèse capillaire aux microsystèmes PDF Download
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Book Description
Ce manuscrit est consacré au développement de méthodes de dérivation intra-capillaire ultrasensible et de méthodes de séparation électrocinétique hautement résolutives en vue d'une intégration dans un outil microfluidique de diagnostic de la maladie d'Alzheimer. La partie bibliographique situe d'abord le contexte épidémiologique et neurophysiopathologique de la maladie d'Alzheimer ainsi que les outils de diagnostic actuellement utilisés. Ensuite, l'état de l'art sur l'utilisation de méthodes de séparation électrocinétique, ainsi que les outils analytiques disponibles pour améliorer l'analyse d'échantillon biologique sont présentés. La partie expérimentale a porté tout d'abord sur le développement de méthodes de dérivation intra-capillaire permettant une détection ultrasensible de biomarqueurs de la maladie d'Alzheimer, en particulier l'ubiquitine, dans le liquide céphalo-rachidien. Le travail expérimental s'est ensuite prolongé par le développement d'une méthode de séparations hautement résolutives en puce en verre de différentes formes de peptides beta-amyloïdes, biomarqueurs pertinents en vue d'un diagnostic de la maladie d'Alzheimer. Pour terminer, l'apport de deux nouveaux substrats polymériques, le COC et le thiolène, pour la microfabrication de puce d'électrophorèse capillaire a été démontré.
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Ce manuscrit est consacré au développement de méthodes de dérivation intra-capillaire ultrasensible et de méthodes de séparation électrocinétique hautement résolutives en vue d'une intégration dans un outil microfluidique de diagnostic de la maladie d'Alzheimer. La partie bibliographique situe d'abord le contexte épidémiologique et neurophysiopathologique de la maladie d'Alzheimer ainsi que les outils de diagnostic actuellement utilisés. Ensuite, l'état de l'art sur l'utilisation de méthodes de séparation électrocinétique, ainsi que les outils analytiques disponibles pour améliorer l'analyse d'échantillon biologique sont présentés. La partie expérimentale a porté tout d'abord sur le développement de méthodes de dérivation intra-capillaire permettant une détection ultrasensible de biomarqueurs de la maladie d'Alzheimer, en particulier l'ubiquitine, dans le liquide céphalo-rachidien. Le travail expérimental s'est ensuite prolongé par le développement d'une méthode de séparations hautement résolutives en puce en verre de différentes formes de peptides beta-amyloïdes, biomarqueurs pertinents en vue d'un diagnostic de la maladie d'Alzheimer. Pour terminer, l'apport de deux nouveaux substrats polymériques, le COC et le thiolène, pour la microfabrication de puce d'électrophorèse capillaire a été démontré.
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La maladie d'Alzheimer est une pathologie neurodégénérative qui amène à une perte progressive de la mémoire et cause des changements comportementaux. Selon plusieurs théories, le développement de cette maladie est associé à l'accumulation du peptide amyloïde beta et de la protéine tau dans des zones précises du cerveau humain. A l'heure actuelle, les approches thérapeutiques testées sont fondées sur l'hypothèse de la cascade amyloïde, mais les résultats n'ont pas été jugés suffisamment efficaces. Pour augmenter les chances de succès des traitements thérapeutiques existants, de meilleures techniques pour un dépistage précoce de l'Alzheimer semblent nécessaires. De ce fait, dans cette thèse, des stratégies innovantes pour l'analyse d'un des biomarqueurs de la maladie d'Alzheimer sont proposées. En particulier le projet porte sur l'analyse de la protéine tau avec des biocapteurs basés sur la Résonance de Plasmons de Surface (SPR). L'augmentation du niveau de ce biomarqueur dans le Liquide Céphalo-Rachidien (LCR) est déjà indicateur d'un processus de neurodégénérescence. De plus, si la mesure de la protéine tau est combinée à celle d'autres biomarqueurs de la pathologie (i.e. : amyloïde beta), les possibilités de dépistage sont fortement augmentées. Les travaux ont portés sur deux aspects : initialement l'interaction antigène-anticorps a été exploitée pour développer un immunocapteur pour la protéine tau. En utilisant cette technologie, nous avons pu caractériser les paramètres analytiques de l'essai direct (avec un seul anticorps) et ceux de l'essai sandwich (avec deux anticorps complémentaires). Dès ces premières approches, nous avons remarqué le besoin d'augmenter la sensibilité de la méthode SPR développée. En effet la limite de détection pour l'essai sandwich était de l'ordre du nM, alors que les niveaux de tau dans le LCR sont de l'ordre du pM. L'utilisation de nanotechnologies, en particulier des nanotubes de carbone, a permis d'atteindre des niveaux proches du pM, avec de bonnes performances en terme de répétabilité de l'essai.Une approche alternative a été conçue dans la deuxième partie du projet. Elle était consacrée à la sélection d'un aptamère pour la protéine tau, afin d'exploiter les avantages de cette classe de récepteurs par rapport aux anticorps. Pour accomplir cet objectif, deux stratégies de sélection ont été mises en place. Premièrement la sélection traditionnelle (SELEX, Systematic Evolution of Ligands by EXponential enrichment) a été appliquée en utilisant l'Electrophorèse Capillaire (EC) comme moyen de séparation. Bien que de nombreuses conditions aient été modifiées, avec le SELEX traditionnel nous n'avons pas observé une évolution significative de l'affinité entre les séquences d'ADN et la protéine tau. Dans la deuxième approche nous avons utilisé la même méthode de séparation pour mener la sélection à travers l'EC-Non-SELEX. En utilisant cette méthode, où les étapes de PCR étaient réduites, une évolution positive a été observée après seulement trois rounds. En effet cinq séquences parmi celles issues du dernier round ont montré une affinité supérieure pour la cible par rapport à la banque. Néanmoins le nombre de séquences analysées à la fois par SPR et par anisotropie de fluorescence reste extrêmement limité par rapport au pool initial. Même si ceci semble être une limite, ce travail est le premier où les aptamères sont appliqués à l'analyse de la protéine tau. Le potentiel de cette classe de récepteurs reste en grande partie inexploré, ce qui laisse entrevoir des améliorations possibles de l'affinité grâce à de meilleurs processus de sélection et au développement de nouveaux outils bioinformatiques.En conclusion la SPR grâce à ses caractéristiques jouera un rôle fondamental dans les prochaines années pour l'analyse des biomarqueurs et pour le screening de nouvelles molécules, qui seront l'objet de futurs essais cliniques pour limiter l'agrégation de la protéine tau.
Author: Reinhard Kuhn Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 364278058X Category : Science Languages : en Pages : 381
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Capillary electrophoresis (CE) is a brand-new analytical me- thod with the capability of solving many analytical separa- tion problems very fast and economically. This method gives new information about the investigated substances which can- not easily be obtained by other means. CE has become an established method only recently, but will be implemented in almost every analytical laboratory in industry, service units and academia in the near future. The most important fields of CE application are pharmaceutical and biochemical research and quality control. The authors have exhaustive practical experience in the application of CE methods in the pharmaceutical industry and provide the reader with a comprehensive treatment of this method. The main focus is on how to solve problems when applying CE in the laboratory. Physico-chemical theory is only dealt with in depth when necessary to understand the underlying separation mechanisms in order to solve your problems at the analytical bench. An addendum includes tables on the preparation of buffers and recommended further reading.
Author: John R. Petersen Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: Category : Law Languages : en Pages : 472
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John R. Petersen and Amin A. Mohammad, along with a panel of leading basic and clinical investigators, review those CE methods that are now replacing many routine serum and blood tests in clinical and forensic laboratories. Major areas reviewed include the coating of columns; the analysis of serum, urine, and CSF proteins and paraproteins; abnormal hemoglobins and hemoglobin Alc; peptides, amino and organic acids; therapeutic drugs; drugs of abuse; viral load; and short tandem repeats (STR). The methods discussed include capillary zone, micellar, electrokinetic, capillary gel, and non-aqueous electrophoresis. Innovative and highly practical, Clinical and Forensic Applications of Capillary Electrophoresis demonstrates the power and versatility of CE-not only to develop new assays, but also to markedly simplify today's clinical and forensic laboratory methodology.
Author: Philip R. Ashurst Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 1461311195 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 418
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The issue of food authenticity is not new. For centuries unscrupulous farmers and traders have attempted to 'extend', or othewise alter, their products to maximise revenues. In recent years the subject has reached new prominence and there even have been situations where food authenticity has featured as a newspaper headline in various countries. Food legislation covering the definition, and in some cases composition, of various commodities has been in place in developed countries for many years and paradoxically it is the legislative trend away from emphasis on composition and more on accurate and truthfullabeliing that has been one driving force for the authenticity issue. Another, and many would speculate as the more potent, driving force is the move towards fewer and larger supermarket chains in many countries. Such trading companies with their images of quality products, buying power and commercial standing, exercise considerable commercial power which has been claimed as a significant source of financial pressure on food prices and food commodity product quality. For whatever reason, recent food authenticity issues have become news and consumers, the media and enforcement authorities are showing more interest than ever before in the subject.
Author: Norberto A. Guzman Publisher: CRC Press ISBN: 9780824790424 Category : Science Languages : en Pages : 896
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Tracing the sequence of observations that has led to current understanding in the field, this reference presents the basic concepts, instrumentation and applications of capillary electrophoresis, examining its many features such as high-power resolution, high-mass sensitivity, overall sensitivity and low-sample volume requirements. This work highlights the use of capillary elctrophoresis for the identification, separation, detection and characterization of substances on the molecular counting level. Illustrating the major technical maneuvers for common operations and applications, Capillary Electrophoresis Technology outlines the theoretical concepts and mathematical expressions of capillary electrophoresis; describes advances in instrumentation hardware and detection systems. It explains the advantages and limitations of the different variants of capillary electrophoresis; and provides extra coverage of areas in which capillary electrophoresis has grown increasingly popular, including the identification and characterization of small molecules and macromolecules. Written by experts in the field, this book is aimed at analytical and clinical chemists and biochemists, chemical engineers, biologists, pharmacists, biotechnologists and students in these disciplines.
Author: Kenyon Evans-Nguyen Publisher: Springer Nature ISBN: 3030258343 Category : Science Languages : en Pages : 356
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This text provides training on the fundamental tools and methodologies used in active forensic laboratories for the complicated analysis of fire debris and explosives evidence. It is intended to serve as a gateway for students and transitioning forensic science or chemistry professionals. The book is divided between the two disciplines of fire debris and explosives, with a final pair of chapters devoted to the interplay between the two disciplines and with other disciplines, such as DNA and fingerprint analysis. It brings together a multi-national group of technical experts, ranging from academic researchers to active practitioners, including members of some of the premier forensic agencies of the world. Readers will gain knowledge of practical methods of analysis and will develop a strong foundation for laboratory work in forensic chemistry. End-of-chapter questions based on relevant topics and real-world data provide a realistic arena for learners to test newly-acquired techniques.
Author: Henk G. Merkus Publisher: Springer ISBN: 3319941747 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 455
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This edited volume brings together the expertise of numerous specialists on the topic of particles – their physical, chemical, pharmacological and toxicological characteristics – when they are a component of pharmaceutical products and formulations. The book discusses in detail properties such as the composition, size, shape, surface properties and porosity of particles with respect to how they impact the formulations and products in which they are used and the effective delivery of pharmaceutical active ingredients. It considers all dosage forms of pharmaceuticals involving particles, from powders to tablets, creams to ointments, and solutions to dry-powder inhalers, also including the latest nanomedicine products. Further, it discusses examples of particle toxicity, as well as the important subject of pharmaceutical industry regulations, guidelines and legislation. The book is of interest to researchers and practitioners who work on testing and developing pharmaceutical dosage and delivery systems.
Author: Kiarach Mesbah
Author: Kiarach Mesbah
Author: Samuele Lisi
Author: Reinhard Kuhn
Author: John R. Petersen
Author: Philip R. Ashurst
Author: Norberto A. Guzman
Author: Kenyon Evans-Nguyen
Author: Henk G. Merkus