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Nano-assemblées fluorescentes pour l’imagerie. Nanosenseurs.

Rachel Meallet-Renault

Mercredi 2 mai 2012

à 11h en salle C. Brot

Nos développements actuels portent sur la mise au point de senseurs à partir de nano-assemblées organiques fluorescentes (nanocristaux ou nanoparticules de polymère). Signalisation et détection sont deux unités différentes dans le senseur (schéma 1) : les nano-assemblées fluorescentes constituent des supports qui assurent la signalisation tandis qu’une sonde moléculaire spécifique d’une cible assure la détection.

Nous avons mis au point des senseurs d’ions cuivre (II) [1] ou de pH à partir de particules de latex et de fluorophores commerciaux ou non appartenant principalement à la famille des BODIPY (schéma 2). Nous nous sommes aperçus qu’une perte d’émissivité survenait lorsque la concentration des fluorophores dans les latex augmentait (phénomène d’agrégation). Par ailleurs le colorant pouvait être « relargué » (c’est-à-dire expulsé du latex) au cours du temps. Pour résoudre le problème d’agrégation, nous avons cherché à encombrer le noyau BODIPY en jouant sur la nature des substituants « Ri » (schéma 2). La synthèse et les propriétés de fluorescence (en solution et en matrice de polymère) de ces composés seront présentées.

L’imagerie d’intensité et de durée de vie sous microscope (FLIM - schéma 3) nous permet de caractériser l’émission à l’état solide. La nature des groupes autour du noyau BODIPY (Ri) module les propriétés d’émission de dépôts amorphes ou de molécules encapsulées dans des films de polymère (PMMA). Une tentative de rationalisation de l’évolution du rendement quantique de luminescence au sein de ces dépôts solides sera abordée. Image en intensité Image en durée de vie de fluorescence (FLIM)

En parallèle de l’optimisation des propriétés de luminescence à l’état solide, et pour résoudre la question du relargage, nous nous sommes intéressés à l’élaboration de nanoparticules de polymère dans ou sur lesquelles les fluorophores sont greffés. Deux types de nanoparticules seront présentés. Les premières possèdent la propriété d’émettre dans le proche infrarouge [2]. Les secondes sont des nanoparticules fluorescentes auto-stabilisées (micelles de copolymère à blocs) [3], et présentent une application potentielle pour l’étude de bactéries ou de biofilms.

[1] Chem. Comm., 2004, 20, p.2344 - Photochem. Photobiol. Sci., 2006, 5(3), p.300

[2] Org. Letters, 2009, 11(16), p.3638

[3] Macromol. Rapid Comm. 2011, 32, p.699

Voir en ligne : PPSM UMR 8531, Ecole Normale Supérieure de Cachan

Mots-clés

Fluides & Matériaux Complexes