Les vésicules extracellulaires (VE) sont des structures vésiculaires hétérogènes de taille allant de 50 à 5000 nm. Elles sont libérées par tous les types de cellules et difficiles à distinguer en raison de leur hétérogénéité, du chevauchement de leurs propriétés physiques avec d'autres composants de milieux complexes tels que des agrégats protéiques, des lipoprotéines, etc.La plate-forme NanoBioAnalytique (NBA) a été développée en tant que solution analytique multiplexée pour une caractérisation efficace et sans marquage des VE. Il s'agit d'une technique de caractérisation multi-bio-physique composée d'imagerie par résonance plasmonique de surface (SPRi), de microscopie à force atomique (AFM) et de spectrométrie de masse (MS).Le premier axe de ce travail a consisté à évaluer les performances analytiques de la plateforme NBA pour un échantillon biologique complexe de VE, dérivées des plaquettes (PVE) fourni par l’Université Médicale de Taipei (TMU). Un format multiplex spécifique d'une biopuce a été conçu en utilisant des anticorps contre la protéine CD41 couramment exprimée dans les PVE. Les VEs sont immuno-capturées par une biopuce d'anticorps greffés à deux concentrations différentes et sur une plage de concentration couvrant 4 décades, suivi d’une nanocaractérisation in situ par AFM afin d’étudier leurs caractéristiques structurales et morphologiques. L'analyse quantitative des VE est également effectuée par le dénombrement des VEs, ainsi que par une analyse métrologique fine. Une méthode améliorée d'analyse des données a également été développée pour le traitement et l'analyse des données SPRi et AFM. Une méthode de sélection de seuil dynamique a été étudiée pour optimiser les paramètres de quantification de l'AFM. Les résultats ont démontré que la plateforme peut être sensible à une concentration de 106 VE/mL sans aucune stratégie d'amplification du signal. Il est également démontré que la plateforme NBA présente une plage dynamique linéaire sur au moins 3 ordres de grandeur (106-109 PEV/mL).Le deuxième volet du travail porte sur la caractérisation des VE dans diverses préparations de lysats plaquettaires humains (HPL) étudiées pour leur rôle en neuroprotection. Trois préparations, de lysats de plaquettes (PPL), traitées thermiquement (HPPL), ou lysats convertis en sérum (SCPL) ont été obtenues auprès de TMU. Différentes préparations de HPL s’avèrent en effet neuroprotectrices contre la toxicité cellulaire in vitro et la maladie de Parkinson in vivo ainsi que sur des modèles de traumatisme crânien. L'objectif de ce volet est de qualifier les VE dans ces trois types de produits. Une biopuce multiplexée dédiée au suivi de 7 marqueurs différents a été conçue pour l'étude via la plateforme NBA. Le phénotypage ainsi que la caractérisation des VEs ont indiqué qu'il existe une différence dans l'expression des phénotypes et des VEs dans ces différentes préparations.Ce travail permet d’établir la capacité de la plateforme NBA à caractériser les VE au sein d’échantillons complexes sans marquage et en format multiplexe. Les résultats obtenus permettent de positionner cette plateforme à la fois dans une approche exploratoire à des fins de recherche sur les VE mais également dans une perspective théranostique.Enfin, nous considérons que la plateforme NBA pourra apporter une contribution significative dans le domaine de la standardisation des méthodes de caractérisation des VE.La combinaison des données générées par la NBA, couplée à son potentiel résolutif, permettra de développer une grille d’évaluation à la fois globale et discriminante, car spécifique, de la nature des échantillons de VE. Cette métrique proposée, appelée « index cartographique EVs » (EVCI), sera utile pour évaluer la pureté, la composition vésiculaire (sous-populations), et la variabilité des préparations de VE. L'EVCI ainsi envisagée pourrait contribuer à l’établissement de normes internationales pour l'étalonnage et la caractérisation de préparations de VE.