III) Differentes utilisations de la chimiluminescence chez l'Homme !

L'Homme utilise aussi la chimiluminescence dans d'autres domaines autre que la criminalistique.

     A) Loisirs

Les glowsticks ou aussi connu sous le nom de lightstick, utilisent notamment le mécanique de la chimiluminescence qui les fait scintiller. En effet, les glowsticks  contenant 2 corps chimiques a l'interieur séparé par une ampoule  et étant fermé aux extrémités, il suffit par torsion de casser ces ampoules de verres a faible résistance pour que les 2 éléments se mélangent.

Le glowstick est compose dans le tube d'un melange d'un colorant fluorescent, ce qui lui donne sa couleur et du luminol. L'ampoule contient quand a elle le peroxyde d'hydrogene(eau oxygenee). Le melange de ces deux produits provoque la reaction d'oxydo-reduction dans laquelle le luminol est oxyde. Il se decompose alors en dioxyde de carbone, ce qui va produire de l'energie et excite le colorant, qui retrouve son etat fondamental en emettant un photon. La couleur de la lumiere emise depend du colorant.

     B) La Biomasse

La biomasse est le terme qui, en écologie, désigne la masse totale d'organismes vivants dans un biotope déterminé à un moment donné. Dans la biotechnologie, la bioluninescence a fortement contribué au developpement de l'ATPmetrie. En effet, la luciférase est capable de réagir avec l'adénosine triphospate (ou ATP).
Elle nous permet de quantifier la biomasse dans un échantillons avec l'aide d'un appareil nommé luminometre qui mesure l'intensité lumineuse


A quoi sert a quantifier la biomasse? Et qu'est-ce que l'ATPmetrie?
Quantifier la biomasse permet de savoir si un produit alimentaire est apte a la consommation, ou contaminé.

Comme nous l’avons déjà vu, l’ATP-métrie permet de détecter toute forme de vie et de déterminer la présence, ou bien l’absence de micro-organismes. Ainsi, c’est une technique très répandue et ses applications sont très nombreuses. En voici quelques exemples :

• Elle permet aux laboratoires et ateliers de valider le nettoyage ou la désinfection de leurs locaux, en fonction de leur seuil de tolérance;

• Elle est pratiquée lors des contrôles qualité des pots de peinture ou de la vérification de la qualité microbiologique des aliments;

• Une directive européenne (dans le cadre d’analyse HACCP, une technique de prévention des dangers de contamination dans la nourriture) recommande le recours au principe d’ATP-métrie pour la vérification de la propreté des locaux et de nombreux laboratoires du secteur agroalimentaire(étant un moyen rapide et éfficace)

L’impureté de l’eau est très souvent recherchée par cette méthode et c’est dans le domaine du contrôle microbien des eaux potables, sanitaires, usées, et eaux de process industriels (l’eau étant la matière première la plus utilisée dans l’industrie comme ingrédient, solvant) que l’ATP-métrie s’est beaucoup développée.

Ainsi dans les grandes stations d’épuration, le contrôle de l’eau par ATP-métrie est réalisé régulièrement pour déterminer également la quantité de biomasse. La biomasse est la quantité de matière organique d’origine végétale, fongique ou animale dans un périmètre défini (cela peut être un écosystème comme un échantillon).

Dans les stations d’épuration d’eau, la biomasse est quantifiée grâce à l’ATP-métrie. Ensuite l’eau est répartie en catégories selon les résultats obtenus : l’eau sans biomasse, donc sans bactéries ni cellules vivantes sera vendue en tant que boisson et celle comportant une quantité significative sera réutilisée pour l’irrigation.

Cette technique de détermination de contamination bactérienne est aussi utilisée :
• Dans le domaine des cosmétiques (toujours dans la démarche contrôle qualité);
• Lors des analyses médicales du sang et de l’urine;

Bref, dans tout domaine qui requiert une propreté particulière et cherche à éviter tout risque de contamination.

C) Domaine médicale
Au cours des dix dernières années l'imagerie directe de cellules vivantes est devenue un outil essentiel pour étudier des processus biologiques. Notamment, les avancées technologiques dans le domaine de la bio-imagerie avec le développement de caméras CCD Charge Coupled Device" (en anglais) = "dispositif à transfert de charge" (en français) ultrasensibles à très haute résolution rendent aujourd'hui la possibiblité de la détection de photons directement in vivo chez le petit animal.

Ainsi, les techniques optiques telles que la bioluminescence et la fluorescence offrent la possibilité d'un suivi en temps réel du processus biologiques de façon non invasive directement au sein d'un organisme vivant.

La lumière peut être produite par deux types de réactions : la bioluminescence et la fluorescence.

- L'imagerie en bioluminescence est basée sur la détection de la lumière émise lors de la catalyse par l'enzyme luciférase de son substrat la luciférine.

Cette méthode offre la possibilité de mettre en image l'expression du gène de la luciférase in vivo de façon non invasive et ainsi d'analyser la régulation d'un gène endogène d'évaluer l'efficacité d'un protocole de thérapie génique* ou de suivre la croissance et la migration de cellules cancéreuses exprimant la luciférase.