Des travaux, dont les résultats ont été publiés dans la revue PNAS, ont permis la mise au point des premiers marqueurs stables, non toxiques et suffisamment performants sous lumière proche infrarouge pour observer le vivant en imagerie de fluorescence, de sorte que ce nouvel outil d'exploration en temps réel «s'offre aujourd'hui aux biologistes et, probablement dans le futur, aux cliniciens».

L'imagerie de fluorescence, très utile en biologie et en médecine, permet de suivre «une cible spécifique (constituants de la cellule, agent pathogène, principe actif…) tant dans une cellule que dans un organisme entier, en temps réel et de manière non-invasive», avec, cependant, la difficulté que les marqueurs à disposition «entrent très souvent en compétition avec la fluorescence naturelle du milieu biologique»: ainsi, «cette auto-fluorescence peut constituer une nuisance importante à l'observation sous lumière visible», alors que sous lumière proche infrarouge, elle est quasi nulle.

Pourtant, bien que «ce type de lumière interagit moins avec les composants des tissus, ce qui permet d'améliorer la qualité des images et d'augmenter la sensibilité de détection», il existe, actuellement, «très peu de marqueurs fluorescents efficaces pour l'imagerie biologique dans le proche infrarouge»: ainsi, les «quelques agents commerciaux disponibles sont souvent très sensibles à la lumière et se dégradent très vite provoquant la disparition de leur fluorescence (photo blanchiment) ou sont relativement toxiques».

Comme «les molécules à base de lanthanides émettent un signal de fluorescence très faible dans le proche infrarouge ce qui rend leur utilisation pour l'imagerie impossible», un composé a été élaboré, dont la structure permet «de multiplier le nombre de lanthanides par unité de volume afin d'augmenter considérablement la sensibilité de détection»: grâce à des matériaux poreux appelés MOFs (metal-organic frameworks), «une fluorescence significative de ces composés dans le proche infra-rouge» a été obtenue, qui a permis de réaliser «les premières images de microscopies avec des composés à base de lanthanides luminescents émettant dans le proche infrarouge en cellules vivantes».

De plus, il est apparu que «ces composés à base de lanthanides luminescents ont une faible toxicité et une bonne résistance dans l'eau, élément essentiel pour des applications en biologie».