Nouveau microscope pour voir l'activité intracellulaire en 3D et en temps réel

La séquence d'images montre une cellule T (à gauche) s'approchant et collant une cellule cible. La cellule T exprime (en orange) le plasmide mEmtransform-Lifeact et la cellule cible un marqueur mem

Un nouveau microscope optique capable de visualiser les processus biologiques à grande vitesse et à petite échelle a été présenté aujourd'hui. Du développement d'un embryon aux mouvements individuels de protéines, le microscope recueille en temps réel et 3D ce qui se passe. Les chercheurs de l'Institut médical Howard Hughes ont présenté la nouvelle technique de microscopie dans la revue Science. En fait, l'un des Prix Nobel de chimie 2014 dirige l'équipe de recherche qui a développé la technique: Eric Betzig.

Les techniques de microscopie pour visualiser les processus biologiques in vivo ont deux limites. D'une part, lorsque vous zoomez pour obtenir des images haute résolution à très petite échelle, l'échantillon est endommagé par la lumière émise pour observation. D'autre part, ils ont besoin de plus de temps pour prendre des images, ce qui limite la capacité des microscopes à suivre des processus rapides.

La nouvelle technique présentée par le groupe Betzigen réduit considérablement les dommages à l'échantillon et augmente la liste des processus biologiques qui peuvent être étudiés avec un microscope optique. La capacité du nouveau microscope a été testée avec 20 systèmes biologiques, obtenant des images et des vidéos spectaculaires. La vidéo suivante montre, par exemple, les contractions musculaires d'un embryon de ver C. elegans:

Movie S6 High Resolution from HHMI NEWS on Vimeo.

La nouvelle technique a été créée à partir de la microscopie de la couche de lumière (Light Sheet Microscopy). Cette technique consiste à utiliser des lasers pour former des couches de lumière et éclairer l'échantillon par sections. Plus la couche de lumière est fine, plus la résolution du microscope est élevée. Cette technique de microscopie a été utilisée pour suivre in vivo le développement des embryons, mais les couches étaient trop épaisses pour suivre des processus à plus petite échelle. En dotant les couches lumineuses d'une structure réticulaire, l'équipe de Betzig a inventé la façon de créer des couches de lumière ultraviolette. De cette façon, la voie a été inventée pour réduire les dommages à l'échantillon et augmenter la résolution de vitesse. Le nom de la nouvelle technique est la microscopie de la couche de lumière pénétrée (Lattice Light Sheet Microscopy) et les chercheurs qui veulent la tester doivent la demander à l'adresse suivante : http://www.janemia.org/aic