Croissance hiérarchique de nanostructures fluorescentes au sein de cellules – HiOF

La croissance programmable de nanostructures artificielles bioactives dans des cellules vivantes, visualisables et traçables en temps réel, est un défi moderne considérable qui requiert la maîtrise a) des processus d'auto-assemblages hiérarchiques à différentes échelles, b) du ciblage spécifique dans des environnements complexes tels que les cellules vivantes et c) de la corrélation entre croissance d’une nanostructure et émergence d’une propriété biologique. Le projet HiOF se propose d’explorer un système chimique dans lequel des nanostructures fluorescentes & bioactives émergent spontanément dans des compartiments cellulaires spécifiques (ex. : membranes, mitochondries, lysosomes, and réticulum endoplasmique), à la suite d'un processus hiérarchique impliquant un ciblage dual et un auto-assemblage covalent dynamique de composés aromatiques fluorescents avec des peptides modifiés, suivi de leur polymérisation supramoléculaire. Plus précisément, le projet vise à développer des relations structure-activité qui permettent de programmer le ciblage et l'auto-assemblage de nanostructures intrinsèquement fluorescentes & photoactive, simplement en mélangeant des blocs de construction moléculaires appropriés et complémentaires, conçus pour cibler des organelles spécifiques. Les systèmes seront étudiés en solution, puis dans des modèles membranaires et enfin au sein de cellules vivantes. Enfin, nous explorerons la capacité des nanostructures à photo-induire la mort cellulaire programmée (apoptose) en générant de l'oxygène singulet dans des compartiments cellulaires spécifiques. Le projet HiOF représentera une avancée fondamentale et des applications biologiques/thérapeutiques pourront en découler du fait de la grande polyvalence et la facilité de fonctionnalisation du système.