Microscopie multiplex avec des sondes luminescentes à base de lanthanides // Multiplex microscopy with lanthanide-based luminescent probes

Les complexes de lanthanides avec des antennes « push-pull » pour la sensibilisation de leur luminescence ont montré leur fort potentiel pour l’imagerie cellulaire, grâce notamment à leurs propriétés d’absorption biphotonique permettant une excitation dans le proche infrarouge. Dans le cadre du projet MAGELLAN, nous cherchons à développer des sondes luminescentes pour l’imagerie biologique multiplex de cellules, avec deux objectifs : (1) développer des sondes à base d’Yb3+ pour l’imagerie NIR-NIR et (2) développer des sondes capables de réaliser l’imagerie spatio-temporelle de la consommation de O2 et de la production d’espèces réactives de l’oxygène (ROS = HOCl, H2O2) dans les macrophages, avec des sondes à base de Tb3+, Eu3+, Sm3+ et/ou Yb3+. Pour cela, nous concevrons des conjugués entre des complexes de lanthanide et des peptides ou des macromolécules biologiques (polysaccharides, polylysine, zymosan) au sein desquels le peptide ou la macromolécule permettra la localisation du complexe de lanthanide dans le cytosol ou le phagosome du macrophage ou le contraindra dans le milieu extracellulaire. Le doctorant recruté aura trois objectifs : (1) la synthèse et la caractérisation des sondes à bases de lanthanides, (2) l’évaluation en solution de leur capacité à détecter des ROS, et (2) leur évaluation pour la microscopie biphotonique et le suivi de la production de ROS ou la consommation de O2 avec des macrophages.
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Lanthanide complexes with push-pull antennas for luminescence sensitisation have demonstrated their strong potential for cellular imaging, thanks in particular to their two-photon absorption properties, which enable excitation in the near infrared. As part of the MAGELLAN project, we are seeking to develop luminescent probes for multiplex biological imaging of cells, with two objectives: (1) to develop Yb3+-based probes for NIR-NIR imaging and (2) to develop probes capable of performing spatio-temporal imaging of O2 consumption and the production of reactive oxygen species (ROS = HOCl, H2O2) in macrophages, using Tb3+, Eu3+, Sm3+ and/or Yb3+ probes. To this end, we will design conjugates between lanthanide complexes and peptides or biological macromolecules (polysaccharides, polylysine, zymosan) in which the peptide or macromolecule will enable the lanthanide complex to be localised in the cytosol or phagosome of the macrophage or will constrain it in the extracellular environment. The PhD student recruited will have three objectives: (1) the synthesis and characterisation of lanthanide-based probes, (2) the evaluation in solution of their ability to detect ROS, and (2) their evaluation for two-photon microscopy and monitoring of ROS production or O2 consumption with macrophages.
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Pôle fr : Direction de la Recherche Fondamentale
Département : Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble
Service : DIESE
Laboratoire : Chimie et Biologie des Métaux
Date de début souhaitée : 01-12-2025
Ecole doctorale : Chimie et Sciences du Vivant (EDCSV)
Directeur de thèse : SENEQUE Olivier
Organisme : CEA
Laboratoire : DRF/IRIG//CBM

Public/private mixed funding

Pôle fr : Direction de la Recherche Fondamentale
Département : Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble
Service : DIESE

chimie organique et bioorganique