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Une méthode d'imagerie cellulaire ultra sensible

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Des chercheurs du Harvard Medical School à Boston ont développé une technique d'imagerie de cellules biologique possédant une résolution suffisante pour connaître leurs caractéristiques vibrationnelles ou chimiques.

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Cette technique nommée Surface-Enhanced Hyper-Raman Scattering (SEHRS) est basée sur la Surface-Enhanced Raman Spectroscopy (SERS) et sur la Hyper Raman Scattering (HRS). La SERS est un procédé permettant d'augmenter l'effet Raman grâce à l'utilisation de nanoparticules d'or ou d'argent. Lorsque ces nanoparticules sont soumises à un rayon laser, une résonance des plasmons de surface est observée ce qui permet un transfert d'énergie des nanoparticules vers les molécules.

La HRS repose sur un effet non linéaire du second ordre qui permet de connaître l'état vibratoire d'une molécule. Ces deux procédés ne permettent cependant pas d'observer les signaux Raman de cellules biologiques uniques. En effet le signal détecté par la SERS est trop faible pour pouvoir être décrypté. L'applicabilité de la HRS dans le domaine de la biologie n'a pas encore été validée du fait de la forte puissance du laser pouvant détruire les échantillons.

Pour contourner ces obstacles, l'équipe du Harvard Medical School a utilisé des agrégats de nanoparticules d'une taille de 200 nm qui se fixent sur une cellule grâce à un agent chimique. Sous une exposition laser proche infra rouge (1024 nm), les scientifiques ont noté que l'effet Hyper-Raman dans ces nano agrégats peut être jusqu'à vingt fois supérieur à celui des nanoparticules.

Cette technique améliore la sensibilité du système et l'absorption de deux photons nécessaires à l'observation de l'effet Hyper-Raman peut être réalisée avec une puissance laser inférieure. L'émission de lumière en résultant peut donc être utilisée pour identifier les molécules sans les détruire.

Par Romaric Fayol

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