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Parmi les médicaments de l’avenir, les nanoparticules (NP) auront certainement une place de choix. Afin de développer des thérapies puissantes, la compréhension du comportement des NP dans les cellules devient primordiale. C’est dans cet esprit qu’un instrument unique au monde s’ajoute aux infrastructures de recherche de l’INRS.
Le système d’imagerie multiphoton multifocal alliera la science de l’ultrarapide et de l’ultrapetit, de telle sorte que les chercheurs pourront suivre le mouvement des NP dans des cellules vivantes. Grâce à une subvention de la Fondation canadienne pour l’innovation, le professeur Fiorenzo Vetrone, du Centre Énergie Matériaux Télécommunications, a pu faire l’acquisition de cet instrument de pointe fourni par la compagnie Photon etc.
L’objectif de Fiorenzo Vetrone est d’obtenir des NP capables à la fois de détecter des cellules cancéreuses puis de les détruire. « Les NP de terres rares avec lesquelles je travaille réagissent à plusieurs longueurs d’onde différentes, ce qui permettrait, par exemple, de les exciter une première fois pour les détecter avec un système d’imagerie et une seconde fois pour les chauffer afin de « brûler » la cellule où elles se trouvent. C’est une des stratégies que nous pouvons mettre au point avec le nouveau système d’imagerie. »
En effet, le système d’imagerie multiphoton multifocal permet de visualiser les zones de température dans une cellule et leur évolution dans le temps, donnant un nouveau point de vue sur le fonctionnement de la cellule. Ces informations renseignent sur l’activité métabolique des cellules ou encore sur l’énergie emmagasinée par les NP lors de l’excitation laser. L’imagerie basée sur la température pourrait établir un diagnostic précoce de certains cancers : les cellules cancéreuses, dont l’activité métabolique est plus élevée que les cellules saines, ont une température plus élevée.
« Alors qu’une mammographie détecte une tumeur de quelques millions de cellules, la technique de détection de la température la décèlera avec aussi peu que quelques centaines de cellules cancéreuses. »
Professeur Vetrone
Le système de microspectroscopie en fluorescence multiphoton que construira Photon etc., inclut 25 faisceaux qui ciblent simultanément un échantillon. En raison de sa haute performance, il détectera le très faible signal émis lors de l’excitation à deux photons d’un grand nombre de points, y compris sur les plateformes nanométriques. Le système combine un laser femtoseconde accordable sur une large bande (690-1040 nm), qui permettra l’excitation en fluorescence des échantillons, et un module de microscopie multipoint qui a l’avantage de réduire le temps d’acquisition des données. L’analyse spectrale de la fluorescence rendue possible par ces instruments révélera la structure et la composition des échantillons étudiés. En plus du professeur Fiorenzo Vetrone, plusieurs chercheurs de l’INRS et de la région de Montréal bénéficieront des avantages de cette nouvelle infrastructure à la fine pointe de la technologie.
Système microspectroscopie de Photon etc. incluant une caméra HNü de Nüvü Caméras. Photo de Photon etc.
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