Le Synchrotron SOLEIL est une très grande infrastructure de recherche (TGIR) proposant une offre de services à la recherche et à l’industrie très orientée vers les sciences du vivant (25% de son activité globale).
L’utilisation de la lumière synchrotron produite dans les installations de SOLEIL permet :
• une extension des techniques d’analyse mises en œuvre dans des équipements portatifs ou de laboratoire : la diffraction et la diffusion X, les micro-spectroscopies d’absorption ou de fluorescence dans l’IR, l’UV lointain et les RX, l’imagerie et la tomographie X (de basses et hautes énergies), la spectrométrie de masse après photo-ionisation…
• l’étude d’une gamme d’échantillons variés allant de la protéine à la cellule vivante en passant par les tissus et les biopsies
• l’obtention d’une résolution spatiale meilleure que celle des équipements de laboratoire (résolution minimale de 100 nm pour la micro-spectrofluorescence par exemple)
• l’accès aux caractéristiques intrinsèques des échantillons : la localisation et la distribution d’atomes et de molécules, la composition chimique, les structures secondaires, la détection de métaux à l’état de traces, leur état de spéciation, la structure tridimensionnelle de macromolécules …
• une meilleure compréhension des maladies neuro-dégénératives, des maladies infectieuses virales et bactériennes, des cancers…
SOLEIL réalise et accompagne depuis 2008 de nombreux projets dans les domaines d’application des sciences du vivant : médecine, instrumentation médicale, pharmacie, cosmétique, agroalimentaire, environnement…
Quelques exemples…
Exemple 1
Localisation et mesure de la concentration d’antibiotique dans les bactéries par microspectrofluorimétrie dans l’UV lointain à une résolution de 100nm
Image de fluorescence dans Ultraviolet lointain (non accessible en laboratoire) d’un antibiotique (à gauche) et image en transmission (à droite) de bactéries après 30min d’incubation avec l’antibiotique (lexcitation 280nm; lem 480-550nm).
Exemple 2
Mise au point d’un protocole « d’analyse qualité » des greffons du foie par évaluation de leur taux de stéatose par microspectroscopie infra rouge à une résolution de 3×3µm2
Cartographie chimique d’une coupe mince de foie stéatosique
a) Micrographie d’une région riche en vésicules stéatosiques, les étoiles indiquent la position des spectres en e)
b) Distribution des protéines
c) Distribution des lipides insaturés
d) Distribution des lipides à longues chaines aliphatiques
e) Spectres du tissu, d’une vésicule lipidique et de vésicules micro-stéatosiques
Exemple 3
Localisation et spéciation d’éléments chimiques aux échelles cellulaire et tissulaire à une résolution de 3×3µm2