Films et nanostructures métalliques pour l'exaltation de la fluorescence moléculaire

Rubrique : Thèses primées de la division de Chimie PhysiqueNational audienceMolecule fluorescence is subject to the influence of its direct electromagnetic environment. Excitation and emission processes can be modified by the presence of a metallic structure, due to interference phenomena and coupling to surface plasmon modes.Metallic films ranging in morphology from nanoparticles to percolated, continuous, plane and rough films were designed and characterized. Their influence on the optical behaviour of the fluorophores was investigated by experiments and a theoretical model, as a function of fluorophore-to-metal distance and molecular orientation. The detected signal is found to be amplified by one to two orders of magnitude. Moreover, fluorophore photostabilization and the modification of intermolecular energy transfer processes are reported.This paper demonstrates the interest in this technology for sensitivity improvement of DNA chip and for applications in cell and tissue imaging.La fluorescence d'une molécule est sensible à son environnement électromagnétique immédiat. La présence d'une structure métallique modifie l'excitation et l'émission des fluorophores, par le jeu d'interférences et la présence de modes de surface tels que les plasmons de surface. Dans cette perspective, des films métalliques de différentes morphologies ont été élaborés et caractérisés. Leur influence sur la réponse optique des fluorophores a été étudiée par la modélisation puis l'expérience, en fonction de paramètres comme la distance fluorophore/métal et l'orientation moléculaire. Une amplification importante du signal détecté est observée, ainsi qu'une photostabilisation des fluorophores et une modification des transferts d'énergie intermoléculaires. Cet article démontre l'intérêt de cette technologie pour améliorer la sensibilité dans les puces à ADN et pour l'imagerie des cellules et des tissus