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Compter et caractériser les molécules dans leur environnement biologique, que ce soit dans les cellules, la matrice extracellulaire ou les systèmes biomimétiques, est un défi important pour notre compréhension fondamentale du vivant mais aussi pour les perspectives cliniques (médecine régénérative, etc.). Outre l'observation pure, la quantification vise donc à fournir des chiffres fiables, par exemple le nombre de molécules présentes dans une région donnée de l'espace, à un moment donné. Pour les études cellulaires in vitro, il existe une forte demande pour des techniques robustes travaillant in situ.
La spectroscopie de Fluctuation de Fluorescence (FFS) est une famille de techniques qui tire profit des propriétés des fluctuations statistiques. Grâce à la collaboration entre le LIPhy et l'équipe du CEA, BRM, nous avons pu développer des substrats bien contrôlés pour des études cellulaires et, en combinant la FFS avec le photoblanchiment, fournir une estimation fiable du nombre de molécules. En particulier, nous avons développé une plateforme à base de streptavidine (SAv) sur laquelle différentes molécules biotinylées peuvent être greffées. La monocouche SAv a été caractérisée par FFS mais les molécules biotinylées restantes n'ont pas été quantifiées. Nous voulons maintenant faire un pas de plus en abordant des biomatériaux plus complexes pour des études cellulaires où la connaissance de la quantité de molécule est fondamentale. La même technique (appelée pbFFS pour photobleaching Fluctuation Fluorescence Spectroscopy) peut également être appliquée à l'oligomérisation, au regroupement ou à l'agrégation, qui sont les médiateurs d'une myriade de processus biochimiques. Par exemple, dans la signalisation cellulaire, la même molécule peut moduler son affinité avec ses partenaires et activer une réponse cellulaire différente selon qu'elle est à l'état monomère ou oligomère.
Mis à jour le 21 juin 2022