Search

In 2017, it was estimated that 425 million people worldwide had diabetes. The main reason for this skyrocketing number is related to the current socio-economic context of the world with global expenses reaching 1.3 billion dollars a year with estimates reaching up to 2.1 billion dollars by 2030 (Bommer et al., Diabetes Care, 2018). Above all physiological unbalances, this disease can cause many side effects if left untreated, one of them being chronic wounds, wounds that don’t follow the usual healing process. Among the different types of chronic wounds is diabetic foot ulcers (DFUs), with a prevalence of 6.3% (Sen, Advances in Wound Care, 2019) and a lifetime risk for the diabetic population as high as 25% (Boulton et al., The Lancet, 2005). These wounds have many factors involved in the permanent inflammation state that they are in, one of them being matrix metalloproteinases (MMPs) zinc endopeptidases with various roles.This project is focused on the development of a smart dressing for the monitoring of DFUs. This monitoring is done by measuring the concentration of a key enzyme in the inflammation process, MMP9 or Gelatinase B. This system is based on the use of porous alumina functionalized with a Biological Recognition Element (BRE) able to detect MMP9.The first part of the project is the search for BREs based of the screening of camelid antibodies (VHHs) or peptide libraries by phage display. Then, the project focuses on the development of two prototypes of capacitive biosensors, one for the study of the functionalization of a conventional anti-MMP9 antibody, the other with the use of a third-party VHH and its target, GFP. These two proofs-of-concept will be useful for the continuity of the project.; En 2017, il a été estimé que 425 millions de personnes souffraient de diabète. Les raisons de ce boom, liées au contexte socio-économique actuel, représentent une dépense globale de 1.3 milliard de dollars par an avec des estimations atteignant jusqu’à 2.1 milliards de dollars en 2030 (Bommer et al., Diabetes Care, 2018). Au-delà de dérèglements physiologiques, cette maladie peut engendrer de nombreux effets secondaires si elle n’est pas traitée correctement, notamment la formation de plaies chroniques, plaies ne suivant pas le schéma de cicatrisation habituel. Parmi les différentes plaies chroniques se trouvent les plaies du pied diabétique avec une prévalence globale de 6,3% (Sen, Advances in Wound Care, 2019) et une probabilité de développement chez les personnes diabétiques de 25% (Boulton et al., The Lancet, 2005). Ces plaies possèdent de nombreux facteurs participant à ce phénomène de pérennisation, dont les métalloprotéases matricielles ou MMP, endopeptidases à zinc aux rôles variés.Ces travaux de thèse s’intéressent à l’élaboration d’un dispositif de pansement connecté pour le suivi de l’évolution des plaies du pied diabétique. Ce suivi se fait par mesure de la concentration d’une enzyme clé dans les phénomènes d’inflammation de ce type de plaie, la métalloprotéase matricielle 9 (MMP9), également appelée Gelatinase B. Ce système se base sur l’utilisation d’alumine poreuse fonctionnalisée avec un Élément de Reconnaissance Biologique (ERB) capable d’interagir avec la cible, MMP9.Dans un premier temps, une recherche d’ERB affine pour la cible est étudiée. Cette recherche se base sur un screening de banques d’anticorps de camélidé (VHH) et de banques peptidiques par la méthode de phage display.La suite du projet se focalise sur l’élaboration de deux prototypes de biocapteurs capacitifs, l’un avec l’étude de la fonctionnalisation d’un anticorps conventionnel anti-MMP9, l’autre avec l’utilisation d’un VHH tiers, affine pour la GFP. Ces deux preuves de concept seront utiles pour la continuité du projet.