Les nanotechnologies se tournent vers la biologie pour améliorer les équipements médicaux
Les moteurs mono-moléculaires (MMM) biologiques sont impliqués dans de nombreuses maladies, infectieuses ou autres (Alzheimer, syndrome de Werner). Leur étude serait fort intéressante pour les nanosciences, qui en retour pourraient faciliter l'étude de leur fonctionnement. Ce point est important pour la conception de dispositifs thérapeutiques ou favorisant la santé. La nanoscopie par imagerie de durée de vie de fluorescence (FLIN) facilite l'étude de molécules uniques (MU) et de MMM, et renforce notre compréhension de ce qui se passe dans le monde nanométrique. Ces études sont cependant limitées par la résolution et des observations de courte durée, deux problèmes que peut résoudre la FLIN, qui est une extension à l'échelle nanométrique de la microscopie par imagerie de durée de vie de fluorescence (FLIM). La MI-FLIN (FLIN à invasion minimale) utilise des détecteurs d'imagerie ultrasensibles basés sur le comptage de photons uniques à corrélation spatiale (TSCSPC). Elle permet d'observer des MMM et des SM dans des cellules vivantes pendant de longues durées, sans dommages cellulaires ni blanchiment irréversible. Le projet Singlemotor-FLIN («Long-period observation of single (bio)-molecular motors by minimal-invasive fluorescence lifetime imaging nanoscopy (FLIN)») s'est attaché à concevoir un prototype de FLIN pour soutenir la recherche en biologie cellulaire et en nanotechnologies. Le projet financé par l'UE a visé les MI-FLIN et FLIM, améliorant les détecteurs TSCSPC existants et explorant des fonctionnalités potentielles comme le suivi nanométrique de MMM. Il a également cherché à améliorer les capacités de l'observation des MU et MMM en utilisant un microscope de fluorescence par réflexion totale interne (TIRF). Le projet Singlemotor-FLIN a défini un FLIN à plusieurs composants pour répondre à ses objectifs. Cet équipement original a contribué à des améliorations pratiques du microscope TIRF, et la FLIN a été réalisée grâce à l'utilisation de la méthode TSCSPC. Le projet a ainsi obtenu la preuve de principe du fonctionnement du nanoscope. En outre, un système de détecteur TSCSPC à multiples anodes internes et externes a permis de réaliser et tester le premier prototype de ce type. Une meilleure compréhension des processus qui 'font tourner la machinerie' biologique peut conduire à améliorer les systèmes modèles et, à terme, à la fabrication de moteurs artificiels. Les travaux dans ce domaine promettent un meilleur interfaçage biologique et non-biologique pour la recherche en biologie et en médecine, ainsi que pour les nanosciences et les technologies associées.
