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Des biopuces plus fluorescentes
L’un des perfectionnements attendus dans le domaine des biopuces est l’augmentation de leur sensibilité. Elle peut être obtenue par des dispositifs optiques qui amplifient le signal émis par suite des interactions moléculaires (voir par exemple la solution de Genewave) ou en utilisant des marqueurs fluorescents (fluorophores) qui émettent une forte brillance lorsqu’ils sont excités par un rayonnement lumineux.
Dans ce registre, l’équipe de Marie-Paule Teulade-Fichou (Laboratoire Conception, synthèse et vectorisation de biomolécules, UMR 176 CNRS/Institut Curie, Orsay), Céline Fiorini-Debuisschert (CEA-Saclay, DSM/DRECAM, Service de physique et chimie des surfaces et des interfaces) et Patrick Tauc (Laboratoire de Biotechnologie et de pharmacologie génétique appliquée, ENS de Cachan) ont fait récemment un pas en avant en mettant au point une nouvelle famille de marqueurs fluorescents, les TP-py (trisvinyl-pyridinium triphénylamines) (1).
Excités par un laser, ces fluorophores absorbent les photons avec une efficacité quinze fois supérieure aux marqueurs classiques et émettent une forte fluorescence lorsqu’ils sont liés à une double hélice d’ADN, alors qu’ils sont peu fluorescents lorsqu’ils sont dissous dans l’eau. Les mesures ont montré que la fluorescence augmente par suite de l’immobilisation des fluorophores dans la matrice d’ADN. « Lorsqu’elle peut bouger, une molécule fluorescente a tendance à ’’relaxer’’ l’énergie emmagasinée par rotation diffusion ; vraisemblablement intercalée dans la double hélice d’ADN, elle réémet en revanche toute l’énergie absorbée sous forme de fluorescence, d’où l’émission obtenue », explique Céline Fiorini-Debuisschert.
Microscopie confocale à balayage laser de cellules en mitose. A gauche, marquage des chromosomes par le TP-py3 ; en C et F, superposition avec des images en contraste de phase
© C. Allain et al., ChemBioChem, 2007 Wiley-VCH Verlag GmbH& Co. KGaA, Weinheim
Les chercheurs ont utilisé les connaissances acquises sur les liens entre la structure et les propriétés photophysiques des dérivés de triphénylamine (TP) pour concevoir, par synthèse chimique, des molécules solubles dans l’eau et très stables à la lumière, ainsi utilisables en microscopie confocale et biphotonique. L’étape suivante, en cours, vise à préparer des dérivés de ces marqueurs capables d’être greffés à des biomolécules afin de les utiliser, par exemple, pour les analyses par biopuces. Le projet semble en bonne voie car les premiers essais ont montré que l’ajout de liaisons covalentes aux fluorophores TP-py (portant un groupement chimique permettant leur greffage ultérieur) ne dégradait pas leurs propriétes de fluorescence (2).
(1) C. Allain et al. (2007) Chembiochem. 5;8(4): 424-33.
(2) Rédaction d’un article en cours, J. Organic Chemistry
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