Les nanoparticules à conversion ascendante, des outils efficaces pour explorer le monde du vivant
Des chercheurs du Laboratoire de bioimagerie et pathologies (LBP - Unistra/CNRS) ont franchi une nouvelle étape dans l'exploration du vivant en utilisant les nanoparticules à conversion ascendante. Ces particules lumineuses permettent un suivi plus long des récepteurs membranaires à la surface des cellules, ouvrant ainsi la voie à de nouvelles avancées thérapeutiques.
Imaginez pouvoir suivre le mouvement des molécules impliquées dans le fonctionnement de cellules vivantes. C'est ce que permet une technique appelée suivi de particules uniques. Mais pour que cette technique fonctionne, il faut des étiquettes lumineuses fiables pour marquer ces molécules. C'est là qu'interviennent les nanoparticules à conversion ascendante (UCNPs), des petites particules qui émettent de la lumière visible lorsqu'elles sont éclairées avec de la lumière infrarouge. Ces UCNPs prennent ainsi une lumière invisible et la transforment en lumière que nos yeux peuvent voir. C'est ce qu'on appelle une émission anti-Stokes.
Dans une récente étude, des chercheurs du LBP, en collaboration avec l’Université de Ratisbonne en Allemagne, ont utilisé ces UCNPs pour suivre de très près des récepteurs membranaires, présents à la surface de cellules vivantes. Ils ont d'abord synthétisé ces petites particules puis y ont greffé une molécule de ciblage, des anticorps, pour qu'ils puissent se fixer uniquement aux récepteurs étudiés.
Un large champ d’applications dans le domaine médical
L’avantage des UCNPs est qu'elles émettent une lumière très stable, ce qui signifie qu'elles ne clignotent pas ou ne s'éteignent pas rapidement comme d'autres types de marqueurs lumineux
, décrit Frédéric Przybilla, maître de conférences et chercheur au LBP. Cela permet de suivre les récepteurs membranaires pendant de longues périodes sans que la lumière ne s'affaiblisse. De plus, elles émettent une lumière spécifique qui n'est pas polluée par la lumière "parasite" que peuvent émettre les autres molécules des cellules, ce qui rend le suivi encore plus juste.
Ces nanoparticules lumineuses permettent non seulement de mieux comprendre le fonctionnement des cellules vivantes mais ouvrent aussi un large champ d’applications dans le domaine médical allant des biocapteurs à l’imagerie, en passant par des traitements dits photodynamiques contre le cancer et des systèmes de délivrance ciblée de médicaments.