Les nanotubes de carbone (CNTs) sont une nouvelle forme allotropique du carbone, décrits pour la première fois à l’échelle atomique en 1991 par Iijima. Dans ce travail de thèse, les MWCNTs portant des charges cationiques ont été fonctionnalisés, avec pour objectif d’étudier leur aptitude à complexer des acides nucléiques pour obtenir un système de délivrance génétique. Initialement, nous avons fonctionnalisé les MWCNTs avec des dendrons portant à leur extrémité des groupes ammonium ou guanidinium et leur aptitude à complexer des acides nucléiques a été évaluée par électrophorèse en gel d’agarose. En outre, nous avons fonctionnalisé et caractérisé les MWCNTs avec un peptide ciblant les mitochondries et leur habilité à se localiser à l’intérieur de ces dernières a été étudié par différentes techniques microscopiques. Ensuite, nous avons doublementfonctionnalisé les CNTs avec un dendron de deuxième génération et avec le peptide de ciblage. La capacité de ce conjugué à complexer l’ADN a finalement été confirmée par électrophorèse en gel d’agarose. / Carbon nanotubes (CNTs) are a new allotropic form of carbon described at the atomic level in 1991 by Iijima. During my thesis, carbon nanotubes bearing cationic moieties have been functionalized, in order to study their ability to complex the genetic material to obtain a gene delivery system. Initially we have functionalized MWCNTs with dendrons bearing at their termini ammonium or guanidinium groups. Their ability to complex the genetic material has been evaluated through agarose gelelectrophoresis. Moreover, we have functionalized and characterized MWCNTs with a targeting peptide for mitochondria and their ability to localize inside this organelle was studied by different microscopic techniques. Then, we have double-functionalized MWCNTs with a dendron of second generation and with the targeting peptide and the ability of this conjugate to complex DNA was confirmed by agarose gel electrophoresis.