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Conception de bio-sondes RMN, mode d’emploi…


Des chimistes de l’Iramis ont élaboré un modèle d’une précision jamais atteinte, capable de décrire une sonde RMN contenant un atome sonde (xénon polarisé) et une molécule réagissant sélectivement avec une cible d’intérêt biologique. Ce modèle a pu être validé par l’expérience en collaboration avec des chercheurs de l’Ibitecs (DSV). Les sondes visées par cette étude allient la spectaculaire sensibilité de détection RMN du xénon polarisé à la grande sélectivité à l’environnement biochimique ciblé, permise par la RMN.
Publié le 25 juillet 2014

L’équipe de l’Iramis vient de franchir une étape importante vers la conception de bio-sondes RMN spécialisées et sensibles. Elle a pu tester un modèle prédisant le comportement RMN d’un édifice supramoléculaire associant un atome de xénon polarisé à des molécules capables de se lier à une molécule cible. Plus précisément, la fréquence spectrale de la réponse du xénon polarisé se décale lorsque sa molécule hôte réagit chimiquement avec la cible. La connaissance de ce décalage est précieuse pour optimiser la bio-sonde.

Expérimentalement, les chercheurs ont étudié un système modèle composé d’une molécule-cage conçue, synthétisée et caractérisée par des biologistes de l’Ibitecs, emprisonnant un atome de xénon polarisé. Cette molécule est un cryptophane portant six groupes boronates. Au contact de l’eau oxygénée (la molécule d’intérêt biologique), les boronates réagissent en donnant naissance à six groupements phénols. Ils ont observé l’évolution progressive du spectre RMN du xénon à mesure que se produisaient les réactions et qu’apparaissaient les groupements phénols. De manière remarquable, les fréquences de ce spectre se sont réparties en sept groupes différents, bien séparés. Grâce à des calculs ab initio, ils ont pu comprendre les différentes composantes de l’interaction responsable des fréquences observées.

Le modèle de l’Iramis pourra servir à étudier des agents de contraste IRM impliquant des atomes lourds ou à concevoir des bio-sondes au xénon polarisé encore plus performantes.

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