Synthèse de Nouveaux Fluorophores Activables, Solubles dans l’eau avec des émissions ciblées pour du FRET et de l’Imagerie Microscopique – FluoMag

L?objectif du projet est de synthétiser des dérivés de type boradiazaindacène (Bodipys) solubles dans l?eau, fonctionnels, et activables afin de créer un catalogue de molécules hautement fluorescentes (?> 50%), sur une large gamme du spectre électro-magnétique (500 à 850 nm). Des protocoles de synthèse originaux seront établis pour préparer ces sondes chimiquement et photochimiquement stables, insensibles au pH et avec de grands déplacements de Stokes? (<10,000 cm-1). La solubilisation dans l?eau sera assurée par des fragments zwiterioniques, polypeptides sulfonées, polyphosphonate linéaire ou dentritiques. Une deuxième génération de sondes pro-fluorescentes mais possédant l?ensemble des attributs précédents seront préparés en y incluant des modules qui empêcheront le FRET ou éteindrons la fluorescence par transfert d?électron. L?activation avec des enzymes (ex caspase) ou par des photons (irradiation à un ou deux photons) permettra de restaurer la fluorescence et de suivre le processus enzymatique et de décaging dans des cuvettes et ultérieurement dans des cellules standards disponibles sur les plateformes d?imagerie aussi bien à Rouen qu?à Strasbourg. Lorsque le module accepteur d?électron (fragment nitré) sera suffisamment délocalisé (niveau bas en énergie), le Bodipy sera utilisé comme absorbeur de photon et favorisera la libération de la cage. D?autres systèmes plus ambitieux encore permettront de libérer du glutamate (un nerotransmetteur reconnu dans le milieu cellulaire concerné. L?internalisation cellulaire sera assuré par la substitution de polyethylène glycol sur le bore qui confèrera aux molécules un accroissement notoire de la stabilité en particulier en milieux aqueux, cellulaire ou d?autres milieu potentiellement nucléophiles. D?autre part, la préparation de fluorophores rigides à base de thiophène sera réalisée par des synthèses originales et nouvelles centrées sur la chimie du scandium et de l?étain en particulier. Enfin des objets multi-fluorescents greffés sur une plateforme préorganisée seront synthétisés dans lesquels un transfert directionnel d?énergie est attendu. Ces résultats permettront d?établir des protocoles pour le multiplexage. L?accent sera également mis sur le contrôle du transfert d?énergie en présence de protons ou de cations métalliques. Ce projet intègre de façon unique des expertises complémentaires en synthèse chimique sur le bore des Bodipy, en synthèse polypeptidiques ou polyphosphonates soluble dans l?eau, en spectroscopie et en imagerie classique. Ceci garantie que toutes les jalons du projet seront entrepris avec une expertise réfléchie par l?ensemble des partenaires. Même si ce projet a des aspects fondamentaux, il est envisagé des retombées intéressantes en application biomédicale et imagerie de la molécule unique.