Des couronnes lumineuses pour voir au cœur du vivant

Depuis des années, les scientifiques s’intéressent aux lanthanides, ces “terres rares” capables d’émettre une lumière intense et caractéristique dans le domaine proche infrarouge. Insérés dans des complexes supramoléculaires appelés métallacouronnes, ils semblaient parfaits pour l’imagerie biologique optique non invasive, y compris des tissus profonds et pas que superficiels (cfr ici). Leur problème majeur : il fallait les exciter à l’aide de rayons ultraviolets, une lumière agressive pour les tissus, qui limite fortement leur utilisation en biologie et en médecine.

L’équipe de scientifiques du Centre de biophysique moléculaire (CNRS) est à présent parvenue à lever ce verrou. Elle a conçu une nouvelle famille de métallacouronnes dont la structure innovante intègre, en leur périphérie, des petits sensibilisateurs organiques biocompatible appelées “coumarines”. Ces “antennes” captent la lumière visible, inoffensive pour les systèmes biologiques, et la transmettent efficacement au lanthanide, qui réémet alors dans la seconde fenêtre du proche infrarouge (NIR-II). Ce domaine spectral est idéal pour l’imagerie, car ce type de lumière traverse les tissus en profondeur avec très peu de diffusion.

Grâce à cette approche innovante, les chercheurs ont pu utiliser ce métallacouronne intégrant des coumarines pour marquer des cellules vivantes et les visualiser par microscopie proche infrarouge. Les images obtenues montrent un signal lumineux stable, offrant une bonne sensibilité de détection, confirmant la robustesse de cette nouvelle génération de sondes d’imagerie.

Ces résultats marquent une étape clé : ils transforment un outil longtemps prometteur, mais limité par l’excitation UV, en une technologie désormais compatible avec l’imagerie biologique réelle. À terme, ces couronnes lumineuses pourraient devenir des alliées précieuses pour observer en profondeur les tissus vivants, améliorer le diagnostic précoce ou suivre l’évolution de maladies. Une avancée parue dans Chemical Science qui ouvre la voie à un champ immense pour l’imagerie non invasive in vitro et in vivo.

Rédacteur : AVR