Parmi les nombreux candidats au statut de marqueur biologique pour la
microscopie, les nanoparticules d'or présentent un intérêt tout
particulier. Ces dernières sont relativement peu cytotoxiques, elles
présentent une réponse optique exaltée par la résonance plasmon de surface
et leur surface peut être fonctionnalisée avec des molécules d'intérêt
biologique ou bien par des chromophores. En outre, les nanoparticules d'or
possèdent une luminescence intrinsèque.

La plus simple façon de créer une modification importante de la réponse
optique de ces nanoparticules est de déclencher leur agrégation. Cette
méthode a déjà été mise à profit pour la détection de nombreux analytes.

Lors de ce séminaire, j'exposerai d'abord brièvement le protocole chimique
que j'ai mis au point pour déclencher l’agrégation contrôlée et réversible
de nanosphères d'or. Après avoir rappelé le principe de la spectroscopie
par corrélation de fluctuation (FCS), je montrerai que les observations
obtenues à l’échelle de la particule unique confirme ce qui a été observé
à l’échelle macroscopique.

Ces même dimères ont ensuite été caractérisés par spectroscopie par temps
de vol de photon.  Cette technique, que j'ai adaptée au cas des particules
uniques, met à profit la dispersion chromatique dans une fibre optique
longue d'une centaine de mètres. Ainsi, chaque photon émis par une
particule est caractérisé par son temps d'arrivée, avec une résolution de
10 nanosecondes, et par sa longueur d'onde avec une résolution de l'ordre
du nanomètre. Cette technique, qui vient enrichir les informations
obtenues par FCS, permet d'étudier les spectres de luminescence des
dimeres en solution  à l'échelle de la particule unique.

Dans la deuxième partie de cet exposé, j'aborderai mes travaux récents
concernant la mise en place d'un microscope pour étudier la diffusion
résonante de la lumière de nanoparticules métalliques en canaux
microfluidiques. Après avoir présenté une solution très simple pour
obtenir un éclairage de type champ noir, j'exposerai une deuxième méthode
mettant en jeu un éclairage par fibre optique et de l'optique en PDMS qui
présente une bien meilleure sensibilité.