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De nouveaux colorants pour la recherche biomédicale

Pour améliorer le diagnostic des maladies, l'imagerie in vivo est un facteur clé et donc un défi permanent pour le secteur biomédical. Des scientifiques européens ont choisi d'aborder ce problème en mettant au point de nouveaux colorants présentant des propriétés d'excitation à deux photons.
De nouveaux colorants pour la recherche biomédicale
L'absorption à deux photons est une nouvelle discipline qui combine la biologie, la chimie, la physique et l'ingénierie. Ses utilisations s'étendent à la médecine, à la bioimagerie et à l'ingénierie biomédicale.

Les colorants utilisés dans le cadre de l'absorption à deux photons doivent répondre à certains critères. Ils doivent être hautement réactifs à l'excitation à deux photons, et être compatibles avec les systèmes biologiques et l'instrumentation utilisée.

Dans ce contexte, le projet TOPBIO («Two photon absorbers for biomedical applications»), financé par l'UE, vise à concevoir et évaluer de nouveaux colorants utilisables pour l'absorption à deux photons. Il associe plusieurs disciplines comme la chimie synthétique, la biologie cellulaire et les lasers, en vue de faire progresser le domaine grâce à de nouveaux outils.

Les chercheurs ont mis au point des méthodes de calcul pour examiner et modéliser la réponse d'absorption à deux photons de diverses molécules. Ces méthodes ont été établies pour tenir compte des facteurs de l'environnement, auxquels l'absorption à deux photons est très sensible. Pour synthétiser des colorants efficaces pour l'absorption à deux photons, il faut acquérir une connaissance fondamentale des critères moléculaires impliqués.

Les chercheurs ont donc mis en place des installations expérimentales pour caractériser les spectres d'absorption à deux photons de colorants fluorescents ou non. Ils se sont intéressés plus particulièrement à la synthèse d'une gamme de colorants fluorescents présentant des caractéristiques d'absorption à deux photons dans la fenêtre du spectre biologique.

Le projet TOPBIO a amélioré l'imagerie in vivo et la sensibilité du diagnostic, mais aussi un résultat étonnant. Il a ainsi découvert le phénomène de mort cellulaire induite par la technologie à deux photons, et il est en train de l'élucider. Les résultats pourraient être exploités pour synthétiser des anticancéreux utilisés dans le cadre d'une thérapie photodynamique.

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