Photothérapie par voie endoscopique en régime d’excitation à 2 photons.

Récemment a débuté une collaboration entre le département Photonique de XLIM et le Laboratoire de Chimie des Substances Naturelles (LCSN) de l’Université de Limoges. A cette occasion, nous avons mesuré le spectre de fluorescence à deux photons de nouvelles molécules (porphyrines fonctionnalisées) développées par le LCSN pour leur propriété de phototoxicité (production d’oxygène singulet toxique pour les cellules) en vue d’application à la photothérapie (cancer, maladies neuzocomiales, maladies de la peau, etc. …). Le LCSN s’est en effet lancé depuis peu dans le développement de nouvelles molécules phototoxiques excitables par absorption à deux photons. Ces nouvelles molécules présentent des avantages similaires à ceux des fluorophores multiphotoniques : augmentation de la profondeur de pénétration du rayonnement proche infrarouge excitateur (laser femtoseconde), résolution spatiale (localisation en 3D), réduction du blanchiment des molécules. Le principal objectif du LCSN est de fonctionnaliser ces molécules par ajout de groupement spécifiques (sucres, cellulose microcristalline, nanoparticules métalliques, etc …) afin de permettre notamment le ciblage chimique des zones de la cellule à détruire (notamment par fixation sur les mitochondries afin d’entrainer la mort cellulaire par apoptose).
Nous proposons de compléter ceci par un ciblage laser applicable par voie endoscopique in vivo in situ. Sur la base des techniques d’endomicroscopie non linéaire développées au sein de Biof3 nous souhaitons montrer qu’il est possible de localiser spatialement (cibler) la phototoxicité sur des zones particulières de la cellule. Les deux modalités de fonctionnement (imagerie cellulaire et phototoxicité) seront appliquées séquentiellement.
Les objectifs suivants seront proposés dans un premier temps au candidat :
– mise au point d’un dispositif d’imagerie non linéaire par fibre optique ; excitation / collection par fibre à large aire modale et structure double gaine microstructurée air-silice ; imagerie par balayage laser par miroirs galvanométriques ; (interfaçage Labview du système d’imagerie).
– test des conditions requises pour le passage de la modalité d’imagerie à la modalité de photoactivation de la toxicité : par changement de longueur d’onde et usage de bandes d’absorption différentes (l’ajout sur la molécule de nanoparticules fluorescentes spécifiques pour l’imagerie pourra être particulière utile dans ce cas), par changement de niveau d’éclairement, par passage du régime continu au régime impulsionnel, etc. …
– réalisation d’ « images » de phototoxicité in vitro en collaboration avec le LCSN.

Contact:Frédéric Louradour

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