Spectroscopie Raman intégrée dans une puce d’identification multimodale des vésicules extracellulaires – RESONANCE

Les vésicules extracellulaires (VEs) sont des nanovésicules émises par les cellules. Elles interviennent dans plusieurs mécanismes cellulaires, dont la communication entre cellules, en transportant différents types de cargo (protéines, acides nucléiques, organites). Les VEs présentent un intérêt à la fois en thérapeutique, comme vecteur de substances actives, et pour le diagnostic. En effet, les VEs reflètent l’état des cellules dont elles sont issues et peuvent être récupérées dans les bio-fluides (sang, plasma, urine, …). En les caractérisant, il serait alors possible de détecter certaines pathologies, de mieux choisir un traitement, ou suivre l’état physiologique du patient. Dans cet objectif, ce projet propose le développement d’une caractérisation des VEs en spectroscopie Raman. Cette technique permet d’avoir une signature moléculaire sans contact et sans marquage et apporterait ainsi des informations sur la composition de la membrane des VEs et sur leur cargo. Le signal Raman étant de faible intensité, deux axes seront développés pour aller au-delà de la limite de détection classique. Le premier est l'utilisation de surfaces capables d’exalter la diffusion Raman (SERS), avec une nano-structuration d'un substrat d'or, des nano particules d’or ou une pointe nanoscopique (TERS). Le deuxième axe est le développement d’algorithmes d’apprentissage automatique pour le débruitage des données, le pré-traitement des spectres et la construction de modèles de classification. Cette méthode viendra compléter les capacités d’une puce mise au point au sein de l’équipe de recherche, autour de laquelle ont été combinées différentes techniques de caractérisation complémentaires (phénotypique, topographique, morpho-mécaniques et protéomique). L’objectif est donc d’obtenir un substrat compatible Raman tout en restant adapté aux autres méthodes, ouvrant ainsi la possibilité à une caractérisation multimodale, avec des capacités discriminantes accrues.