Identifier les bonnes vibrations des molécules

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Identifier les bonnes vibrations des molécules

Des chercheurs de l’Institut Fresnel à Marseille ont mis au point une technique d’imagerie permettant de déterminer directement l’organisation des molécules dans la matière, et ainsi de révéler sa structure à l’échelle moléculaire. Le signal mesuré est non seulement sensible à la présence de la molécule mais également spécifique à la façon dont elle vibre, fournissant des informations structurelles jusque-là inexploitées.

Dans un article publié le 18 mai 2016 dans la revue Nature Communications, ils décrivent comment façonner la polarisation des champs électromagnétiques pour stimuler spécifiquement certains modes de vibration moléculaires. Cette méthode repose sur le processus non linéaire Raman cohérent CARS (coherent anti-Stokes Raman scattering) et sur les concepts de théorie des groupes. Très simple à mettre en œuvre, cette avancée technique est un pas supplémentaire dans la microscopie sans marquage. Elle offre de nouvelles perspectives en biologie, pour le diagnostic biomédical, domaines où le microscope optique est un instrument incontournable.

Figure : Imagerie des liaisons carbone-carbone de la myéline dans une coupe latérale de moelle épinière.
Les structures circulaires correspondent aux gaines de myéline entourant les dendrites. La brillance de l’image correspond à la densité de liaisons carbone-carbone, l’échelle de couleur correspond à l’organisation des liaisons : en rouge les liaisons vibrant de manière isotrope, en bleu les liaisons vibrant de manière uni-directionnelle.
Cette image est obtenue en une seule acquisition, sans marqueur fluorescent, et permet ainsi d’apporter une information structurelle sur l’organisation des molécules de l’échantillon (image de 30 × 30 µm).

Référence
Carsten Cleff, Alicja Gasecka, Patrick ferrand, Hervé Rigneault, Sophie Brasselet et Julien Duboisset
Direct imaging of molecular symmetry by coherent anti-Stokes Raman scattering
Nature Communications 7, Article number 11562 (18 mai 2016)

Contacts
Institut Fresnel (CNRS UMR 7249), Marseille, France
www.fresnel.fr
Chercheur : Julien Duboisset, Maître de conférences à l’université Aix Marseille, Courriel : julien.duboisset chez fresnel.fr, Tél. : 04 91 28 80 49
Chargée de communication : Claire Guéné, Courriel : claire.guene chez fresnel.fr, Tél : 04 91 28 83 26