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Andrey KLYMCHENKO

Université de Strasbourg

“Chemistry deserves a bright future in biological research and medicine of tomorrow”

Biographie

Je suis né à Kherson, en Ukraine, en 1976. J'ai commencé mes recherches en chimie et photophysique de nouvelles sondes fluorescentes, sujet de ma thèse de doctorat à l'Université nationale de Kiev en 2003. Ensuite, j'ai travaillé à l'université de Strasbourg dans le groupe de Yves Mely, où je pouvais combiner la synthèse de nouvelles sondes avec leurs applications de bioimagerie. En 2005, afin d'étendre mon expertise à la chimie supramoléculaire et à la nanotechnologie, je suis passé à l'Université catholique de Louvain, dans le groupe de Steven de Feyter. Je suis ensuite entré au CNRS en 2006, j'ai reçu la médaille de bronze du CNRS en 2010 et j'ai été promu directeur de recherche en 2014. En 2015, j'ai obtenu la bourse de consolidation ERC BrightSens et j'ai créé un groupe de recherche «Nanochimie et bioimagerie». Mes recherches actuelles se concentrent sur de nouveaux outils chimiques pour la biologie, notamment sur les sondes fluorescentes et les nanoparticules pour la bioimagerie et les biomarqueurs de détection ultrasensibles.


Thèmes de recherche

Avec mon équipe, nous travaillons sur de nouvelles molécules fonctionnelles et nanomatériaux, appelés sondes fluorescentes, pour des applications biologiques et biomédicales.

1) Sondes fluorogéniques et solvatochromes pour: (1) les membranes plasmatiques cellulaires, les radeaux lipidiques et les exosomes; (2) les organites cellulaires, par ex. gouttelettes lipidiques, réticulum endoplasmique, mitochondries, etc. (3) les récepteurs membranaires, notamment les GPCR; (4) Acides nucléiques dans les cellules basés sur le concept de reconnaissance de colorant-aptamère («spinach»-like).

2) Nanoparticules chargées de colorants fluorescents (NP) à base de polymères ou de lipides (1) NPs ultra-petites (5 à 50 nm) et super-brillantes (> 10 fois plus brillantes que Qdots); (2) NPs fluorogéniques et chromogènes pour la détection d'ARN dans le diagnostic médical; (3) NP pour le suivi de cellules multicolores à long terme; (4) NPs pour imagerie in vivo proche infrarouge dans la théranostique du cancer.  

Domaines d'intérêt

Sondes moléculaires fluorescentes; Colorants solvatochromiques et fluorogènes; Nanoparticules fluorescentes; Biosensing et bioimagerie

Technologies

Sondes pour les membranes plasmiques cellulaires; Sondes solvatochromiques; Marqueurs fluorogéniques (peptides avec protéines, acides nucléiques et biomembranes)

Nanoparticules ultra-brillantes chargées de colorants à base de polymères ou de lipides; Sondes à nanoparticules

Applications

Apoptose; Radeaux lipidiques; Endocytose, I magerie d'interactions biomoléculaires; S uper-résolution;  Suivi des cellules; Détection amplifiée de l'ARN

Lipilight

by MemBright

MemBright a été conçu pour garantir un marquage efficace, rapide, homogène et brillant par fluorescence des membranes plasmiques des cellules. MemBright est compatible avec divers échantillons, notamment les cultures cellulaires 2D et 3D, les organoïdes et les tissus.

Quelques publications

1) Collot, M.; Ashokkumar, P.; Anton, H.; Boutant, E.; Faklaris, O.; Galli, T.; Mely, Y.; Danglot, L.; Klymchenko, A. S. MemBright: A Family of Fluorescent Membrane Probes for Advanced Cellular Imaging and Neuroscience. Cell Chem. Biol., 2019, https://doi.org/10.1016/j.chembiol.2019.01.009

2) Melnychuk, N.; Klymchenko, A.S. DNA-Functionalized Dye-Loaded Polymeric Nanoparticles: Ultrabright FRET Platform for Amplified Detection of Nucleic Acids, J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 10856.

3) Trofymchuk, K.; Reisch, A.; Didier, P.; Fras, F.; Gilliot, P.; Mely, Y.; Klymchenko, A. S. Giant light-harvesting nanoantenna for single-molecule detection in ambient light. Nature Photonics 2017, 11, 657.

4) Klymchenko, A. S. Solvatochromic and Fluorogenic Dyes as Environment-Sensitive Probes: Design and Biological Applications, Acc. Chem Res. 2017, 50, 366.

5) Shulov, I.; Rodik, R. V.; Arntz, Y.; Reisch, A.; Kalchenko, V. I.; Klymchenko, A. S. Protein-Sized Bright Fluorogenic Nanoparticles Based on Cross-Linked Calixarene Micelles with Cyanine Corona. Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 15884.

6) Bouchaala, R.; Mercier, L.; Andreiuk, B.; Mély, Y.; Vandamme, T.; Anton, N.; Goetz, J.G.; Klymchenko, A.S. Integrity of lipid nanocarriers in bloodstream and tumor quantified by near-infrared ratiometric FRET imaging in living mice. J. Controlled Release 2016, 236, 57.

7) Karpenko, I. A.; Collot, M.; Richert, L.; Valencia, C.; Villa, P.; Mely, Y.; Hibert, M.; Bonnet, D.; Klymchenko, A. S. Fluorogenic Squaraine Dimers with Polarity-Sensitive Folding As Bright Far-Red Probes for Background-Free Bioimaging. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 405.

8) Reisch, A.; Didier, P.; Richert, L.; Oncul, S.; Arntz, Y.; Mély, Y.; Klymchenko, A. S. Collective fluorescence switching of counterion-assembled dyes in polymer nanoparticles. Nature Commun. 2014, 5, 4089.

9) Klymchenko, A. S.; Kreder, R. Fluorescent probes for lipid rafts: from model membranes to living cells, Chem. Biol., 2014, 21, 97.

10) Kucherak, O.; Oncul, S.; Darwich, Z.; Yushchenko, D. A.; Arntz, Y.; Didier, P.; Mély, Y.; Klymchenko, A. S. Switchable Nile Red-based probe for cholesterol and lipid order at the outer leaflet of biomembranes. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 4907.