Estelle LebègueEnseignante-chercheuse au laboratoire Chimie et interdisciplinarité : synthèse, analyse, modélisation (CNRS/Nantes Université)
Avec son projet SEEAFM, Estelle Lebègue, enseignante-chercheuse au laboratoire Chimie et interdisciplinarité : synthèse, analyse, modélisation (CNRS/Nantes Université), est lauréate de l’appel à projet Emergence@INC2026. Par cet appel, CNRS Chimie accompagne des chercheuses et chercheurs - chargés de recherche ou maîtres de conférences - recrutés depuis 5 à 10 ans en finançant un projet novateur et en encourageant la prise de risque.
Votre projet SEEAFM vise à combiner deux techniques d’analyse pour suivre, en temps réel, comment des mini-organismes ou vésicules biologiques gèrent les échanges d’électrons, un mécanisme fondamental pour comprendre leurs fonctions et leurs comportements. Pouvez-vous nous en dire plus ?
L’objectif principal du projet SEEAFM est de développer une plateforme combinant microscopie à force atomique (AFM) et électrochimie afin d’étudier, une par une, de très petites structures biologiques comme les bactéries ou les liposomes, et comprendre le mécanisme de transfert électronique entre ces entités après collision à la surface d’une ultramicroélectrode polarisée.
SEEAFM se situe dans le contexte d’échanges électrochimiques lors des collisions individuelles ou nano-impacts uniques, dont l’analyse permet l’identification d’entités et de particules très variées à une ultramicroélectrode. L’avantage majeur de cette caractérisation électrochimique des impacts est de réaliser la mesure à l’échelle de l’entité unique, contrairement aux mesures d’ensemble. Néanmoins, un challenge majeur de cette technique est de comprendre et analyser le transfert de charge inhérent à ces entités lors d’un impact de moins d’une demi-seconde, en particulier quand les cibles sont des objets mous et/ou vivants.
En quoi cette recherche est-elle émergente et à risque ?
Combiner l’électrochimie des impacts uniques à l’AFM est déjà un challenge technique car il va falloir sonder une entité « mouvante » d’une centaine de nanomètres de diamètre sur une surface polarisée de quelques micromètres de diamètre. Au CEISAM, nous sommes déjà parvenus à imager des bactéries et des liposomes sur une ultramicroélectrode disque, sans pouvoir les corréler avec les mesures électrochimiques qui étaient faites au préalable. Pour atteindre cet objectif ambitieux, une collaboration avec une équipe parisienne experte de l’AFM-SECM d’entités biologiques sera initiée dans ce projet.
Quelles pourraient-en être les principales retombées ?
Les résultats de SEEAFM permettront d’évaluer le comportement électrochimique de bactéries électroactives et de liposomes redox à une ultramicroélectrode polarisée, à l’échelle de l’entité individuelle, repoussant ainsi les limites d’analyse du transfert de charge de ces objets complexes. Le projet permettra de comprendre plus en profondeur, d’un point de vue fondamental, la perméabilité des membranes lipidiques et le processus d’ouverture de ces dernières au contact d’une électrode polarisée (processus d’électroporation). Les résultats attendus permettront d’envisager des applications biotechnologiques en lien avec l’énergie (biopiles) et la santé (biocapteurs). D’un point de vue personnel, SEEAFM va me permettre d’acquérir de nouvelle compétences et connaissances dans le domaine de la microscopie couplée à l’électrochimie, en initiant de nouvelles collaborations.
Rédacteur : CCdM