Une équipe de recherche en Asie a développé une méthode de suivi, ou "traçage", cellules qui surmonte les limites des méthodes existantes. Les traceurs organiques fluorescents de l'équipe fourniront aux chercheurs un outil non invasif pour suivre en continu les processus biologiques pendant de longues périodes. Les applications des traceurs incluent le suivi de la cancérogenèse ou la progression d'interventions telles que les thérapies par cellules souches.

Bin Liu et Ben Zhong Tang de l'Institut A*STAR de recherche et d'ingénierie des matériaux à Singapour et leurs collègues ont développé des sondes composées d'un petit nombre de molécules qui s'agrègent. L'agrégation signifie que les sondes ont une fluorescence plus détectable et moins de fuites que celles fournies par les sondes à molécule unique. Surtout, plutôt que de "cligner des yeux", les traceurs de l'équipe montrent une fluorescence constante, et ne contiennent pas d'ions de métaux lourds qui peuvent être toxiques pour les systèmes vivants.

Par rapport à leurs homologues inorganiques existants, les traceurs à base de carbone de l'équipe montrent une plus grande stabilité chimique et une biocompatibilité améliorée avec la biochimie cellulaire. Ils sont également plus résistants au blanchiment par la lumière et n'interfèrent pas avec les processus biochimiques normaux. Par ailleurs, les signaux fluorescents émis par les sondes ne chevauchent pas le signal émis naturellement par les cellules.

Les traceurs développés par Liu, Tang et leurs collègues sont des exemples de « points quantiques », car ils sont composés d'un petit nombre de molécules avec des caractéristiques optiques qui reposent sur des effets de mécanique quantique. Techniquement, ils sont appelés points d'émission induits par l'agrégation (points AIE) car ils deviennent des émetteurs fluorescents photostables et très efficaces lorsque leurs molécules constitutives s'agrègent.

L'assemblage des points AIE a commencé par la synthèse de molécules organiques, spécifiquement 2, 3-bis(4-(phényle (4-(1, 2, 2-triphénylvinyl)phényl)amino)phényl)fumaronitrile (TPETPAFN), que les chercheurs ont ensuite encapsulé dans une matrice lipidique insoluble. Prochain, les chercheurs ont attaché de petites molécules peptidiques dérivées du virus de l'immunodéficience humaine (VIH) pour exploiter la capacité de ces peptides à favoriser une absorption efficace des points AIE dans les cellules vivantes.

"Nos points AIE pourraient suivre des cellules cancéreuses du sein humaines isolées in vitro pendant 10 à 12 générations et des cellules tumorales de gliome in vivo chez la souris pendant 21 jours, " dit Liu. " Ils surpassent les points quantiques inorganiques commerciaux existants, et ouvrir une nouvelle voie dans le développement de sondes fluorescentes avancées pour suivre des processus biologiques tels que la cancérogenèse, greffe de cellules souches et autres thérapies à base de cellules."

Travail futur de Liu, Tang et ses collaborateurs viseront à élargir l'application des traceurs organiques pour leur utilisation en conjonction avec les techniques de résonance magnétique et d'imagerie nucléaire.