Optimisation des paramètres de photoblanchiment des biofluides afin de supprimer l'autofluorescence des échantillons et d'améliorer la qualité du signal de diffusion Raman

Depuis 2020, le LUMEDLAB s’intéresse à l’application de la spectroscopie Raman sur les biofluides tels que la salive, le sang et l’urine. La spectroscopie Raman permet d’obtenir de l’information sur la composition moléculaire d’un échantillon. Or, deux signaux sont en compétition lors de l’acquisition de spectres, la diffusion Raman et l’autofluorescence. Tous deux sont intrinsèques à l’échantillon imagé. La fluorescence, lorsque trop importante, apporte le problème de confusion des bandes Raman donnant l’information sur la composition moléculaire de l’échantillon. Ceci limite le rapport signal Raman sur signal de fond (SBR) ainsi que le rapport signal sur bruit (SNR) des spectres Raman. La solution proposée est la jonction d’une source photoblanchissante à un système de spectroscopie Raman déjà opérationnel afin de supprimer l’autofluorescence d’échantillons biofluides. Le photoblanchiment se base sur la dénaturation des fluorophores endogènes responsables de la fluorescence de l’échantillon biologique. La méthode est développée pour la détection de spectres de la salive humaine. Des tests sont faits sur des échantillons inertes ayant une forte réponse Raman et en fluorescence, tels que des graines de sésame, de la poudre de collagène pur et un modèle de salive afin d’optimiser les paramètres expérimentaux du protocole. Les tests finaux sur la salive humaine démontrent que la méthode valide l’objectif du projet avec environ en moyenne 40% du niveau initial de fluorescence supprimé pour les échantillons de salive séchée à l’air ambiant et 30% pour celle liquide. La salive sèche obtient un gain moyen de SBR de la bande Raman 1003 cm-1 de 1% et celle liquide, un gain moyen de 0,1%, ce qui représente une augmentation moyenne d’environ 85% et 10% respectivement. La salive sèche, en moyenne, obtient un gain d’environ 0,005 de SNR par rapport à sa valeur initiale, une amélioration d’environ 33% et un gain de 0,003, soit une amélioration de 17% pour celle liquide. Or, la moitié des échantillons de salive sèche ainsi que quelques gouttes de salive liquide ont subi un regain de fluorescence. Ces spectres n’ont pas eu des améliorations aussi marquées, mais ils ont quand même obtenu une amélioration de qualité de signal. L’analyse de ces résultats a permis de déterminer que la jonction photoblanchissante du montage expérimental n’est en fait pas la cause de ces améliorations, mais le laser Raman lors de l’acquisition des spectres. Ainsi, la recommandation principale de ce mémoire est de poursuivre cette étude en omettant l’ajout de la source photoblanchissante blanche et de simplement exposer l’échantillon au laser Raman avant l’acquisition jusqu’à stabilisation de la suppression du signal de fluorescence, qui correspond à 30s d’exposition selon les expériences faites sur des échantillons de salive sèche.