Projets de recherche CSP

Cet axe de recherche vise à développer des sondes fluorescentes capables de moduler leurs propriétés de fluorescence sous irradiation lumineuse. Nous avons établi un nouveau mécanisme appelé photo-oxydation dirigée, permettant de développer de telles sondes. Parmi elles, les sondes photoconvertibles changent leur couleur d’émission sous irradiation, tandis que les sondes photoactivables activent leur émission de fluorescence. Nos sondes de la famille BrightSwitch® sont fonctionnalisables et peuvent ainsi cibler différentes organelles ou environnements cellulaires. Ces propriétés de photocommutation permettent également leur utilisation en microscopie de super-résolution basée sur la localisation de molécules uniques.

Objectif : 

Notre objectif est maintenant de contrôler le mécanisme de photo-oxydation dirigée, de l’appliquer à d’autres systèmes fluorescents et d’avoir une compréhension approfondie des différentes étapes mises en jeu.

Principales publications :

Saladin L., Breton V., Le Berruyer V., Nazac P., Lequeu T, Didier P., Danglot, L., Collot, M. Targeted Photoconvertible BODIPYs Based on Directed Photooxidation-Induced Conversion for Applications in Photoconversion and Live Super-Resolution Imaging.  J. Am. Chem. Soc.2024.

Saladin L., Dal Pra O., Klymchenko A. S., Didier P., Collot M. Tuning Directed Photooxidation-Induced Conversion of Pyrrole-Based Styryl Coumarin Dual-Color Photoconverters. Chem. – Eur. J., 2023, 29.

Saladin L., Breton V., Dal Pra O., Klymchenko A. S., Danglot L., Didier P., Collot M. Dual-Color Photoconvertible Fluorescent Probes Based on Directed Photooxidation Induced Conversion for Bioimaging. Angew. Chem. Int. Ed.2023, 62 (4), e202215085.

Cet axe de recherche vise à développer des sondes moléculaires fluorescentes sélectives, multicolores, brillantes et capables de marquer efficacement une organelle, une protéine d’intérêt (via Halo-tag), un récepteur, ou un environnement subcellulaire spécifique. Ces sondes sont également conçues pour détecter, mesurer voire quantifier, des variations d’environnement ou physicochimiques ([Ca²⁺], pH, polarité, viscosité, etc.), en utilisant différentes techniques d’imagerie de fluorescence (imagerie bi photonique, FLIM, FRET, imagerie ratiométrique, etc.). Notre équipe est reconnue pour ses sondes fluorescentes. Certaines ont été mises sur le marché comme les sondes membranaires MemBright®, les sondes pour gouttelettes lipidique LipiBright®, ainsi que les sondes calciques comme Calcium Ruby-Nano.

Objectif :

L’objectif de cet axe de recherche est de mieux comprendre les mécanismes de ciblage sélectif des fluorophores aux compartiments subcellulaires et de développer des systèmes permettant des mesures quantitatives et stables dans le temps. Un autre objectif est d’étendre les applications de ses sondes à différents échantillons vivants plus complexes (Organoides, tissus ou organismes entiers) qu’ils soient végétaux, marins ou animaux.

Principales publications :

Michelis S., Danglot L., Vauchelles R., Klymchenko A. S, Collot M.  Imaging and Measuring Vesicular Acidification with a Plasma Membrane-Targeted Ratiometric pH Probe. Anal. Chem.2022, 94 (15), 5996–6003.

Collot M., Ashokkumar P., Anton H., Boutant E., Faklaris O., Galli T., Mély Y., Danglot L., Klymchenko, A. S. MemBright: A Family of Fluorescent Membrane Probes for Advanced Cellular Imaging and Neuroscience. Cell Chem. Biol.2019, 26 (4), 600-614.e7.

Collot M., Fam T. K., Ashokkumar P., Faklaris O., Galli T., Danglot L., Klymchenko, A. S. Ultrabright and Fluorogenic Probes for Multicolor Imaging and Tracking of Lipid Droplets in Cells and Tissues. J. Am. Chem. Soc.2018, 140 (16), 5401–5411.

Cet axe de recherche est dédié au développement de systèmes photoresponsifs fluorescents et nanostructurés majoritairement sous forme de nanoparticules. Notre approche principale est basée sur la liaison covalente des sondes moléculaires à des polymères qui suite à une étape de formulation permettent d’obtenir des nanoparticules polymères. Cette approche permet d’obtenir des systèmes de très petite taille (jusqu’à <10 nm), furtifs et très brillants ou bien de mieux appréhender la physicochimie des nanoparticules et les phénomènes de libération associés à celles-ci.

Objectifs :

• Sur la base de ces nano systèmes brillants, l’objectif est de développer des sondes capables de :
• Mesurer de très fines variations ([Ca²⁺], pH, polarité, viscosité, etc.) dans des environnements biologiques complexes par imagerie in vivo.
• Libérer de façon contrôlée des molécules d’intérêt sous certains stimuli notamment lumineux.

Principales publications :

Bou S., Klymchenko A. S., Collot M. Fluorescently Labeled Branched Copolymer Nanoparticles for In Situ Characterization of Nanovectors and Imaging of Cargo Release. ACS Appl. Nano Mater.2022, 5 (3), 4241–4251.

Collot M., Schild J., Fam K. T., Bouchaala R., Klymchenko A. S. Stealth and Bright Monomolecular Fluorescent Organic Nanoparticles Based on Folded Amphiphilic Polymer. ACS Nano2020, 14 (10), 13924–13937.

Wang X., Anton N., Ashokkumar P., Anton H., Fam T. K., Vandamme T., Klymchenko A. S., Collot, M. Optimizing the Fluorescence Properties of Nanoemulsions for Single Particle Tracking in Live Cells. ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11 (14), 13079–13090.

• Sondes fluorescentes pour la microscopie de super résolution en cellules vivantes | ANR.
• Développement de sondes fluorescentes sensibles au pH pour l’imagerie vasculaire cérébrale | ANR & France Life Imaging.
• Formulations d’antibiotiques et de pro-antibiotiques par des nanoémulsions pour combattre les infections pulmonaires | ANR.
• Développement de sondes fluorescentes sélectivement ciblées aux organelles pour l’imagerie cellulaire | SATT Conectus.