Regardez la toute première séquence vidéo HD d’une cellule en mouvement dans le corps


Si vous êtes comme la plupart des gens, la première cellule biologique que vous avez vue était plate : un diagramme dans un livre, ou peut-être une image microscopique sur une lame si vous avez eu de la chance.

Il en va de même pour les scientifiques. C’est déjà assez difficile de zoomer sur quelque chose d’aussi petit, et encore moins de capturer une image 3D de la chose. Par conséquent, il est facile d’imaginer qu’une multitude de disques bidimensionnels remplissent vos vaisseaux sanguins et combattent vos infections. C’est pourquoi ce nouveau développement est si révélateur. Les chercheurs ont fait une percée en imagerie qui leur permet de capturer des images 3D de cellules faisant leur travail à l’intérieur du corps – et cela ne ressemble peut-être pas du tout à ce que vous aviez imaginé.

Gigote, gigote, gigote

La vidéo ci-dessous montre l’oreille interne d’un poisson-zèbre ; vous savez, cette petite chose rayée de 4 centimètres que vous voyez dans les aquariums des animaleries ? Les objets dans ces images sont très, très petits. Ici, une cellule immunitaire jaune vif roule en avalant des particules de sucre bleu vif.

Où est votre diagramme cellulaire 2D maintenant ? La cellule immunitaire se transforme et s’étire en se tortillant dans l’organe, ne ressemblant en rien au cercle plat auquel nous sommes tous habitués.

Les scientifiques ont pu voir des cellules vivantes sous le microscope pendant des siècles, mais pendant la plus grande partie de ce temps, il a fallu les capturer avec les cellules isolées sur des lames de verre pour éviter que les images soient floues. Ce n’est pas exactement leur état naturel : Les cellules sont plus susceptibles de se regrouper en groupes frétillants, qui sont à peu près aussi faciles à photographier qu’un petit enfant à une fête d’anniversaire. Même la nouvelle technologie d’imagerie est trop lente pour suivre l’action en 3D, ou trop lumineuse pour vraiment montrer à quoi ressemblent les cellules dans leur environnement naturel. C’est un problème, dit le physicien Eric Betzig, le chef de groupe à l’origine de cette percée. “Cela soulève le doute tenace que nous ne voyons pas les cellules dans leur état originel, heureusement implantées dans l’organisme dans lequel elles ont évolué.”

Vous réparez mon image, je répare la vôtre

Il y a un autre domaine qui traite des problèmes d’images floues : l’astronomie. C’est l’atmosphère barattée au-dessus de nos têtes qui fait scintiller les étoiles, ce qui pose un problème aux astronomes utilisant des télescopes au sol. Pour y remédier, ils utilisent une méthode appelée optique adaptative, qui repose sur des miroirs que les ordinateurs peuvent déformer à volonté pour corriger ces distorsions atmosphériques en temps réel. Pour ce faire, ils ont besoin d’une étoile de référence brillante que l’ordinateur peut utiliser pour mesurer le flou – mais à moins que ce ne soit le cas, ils peuvent simplement faire briller un laser là où se trouve une étoile et mesurer plutôt le flou de cette étoile.

Betzig et son équipe se sont donc inspirés de leur livre, combinant l’optique adaptative à une technologie appelée microscopie sur feuille de lumière sur réseau (Lattice light-sheet microscopy). Cette technique d’imagerie balaie une feuille de lumière ultra-mince à travers la cellule, construisant un film 3D haute résolution à partir des images 2D qu’elle prend en temps réel. Ils ont orienté un système optique adaptatif vers la vue de côté pour maintenir l’éclairage de la feuille de treillis lumineux et un autre système adaptatif vers le haut. Ensuite, ils pouvaient faire briller leur laser de référence par l’une ou l’autre voie pour laisser l’optique s’auto-corriger et obtenir une image 3D très nette.

Nous avions cette technologie à portée de main, mais elle s’est avérée trop compliquée et trop coûteuse pour être pratique, même pour les laboratoires de recherche de pointe. Betzig veut changer ça. “Les démonstrations techniques et les publications ne sont pas une montagne de haricots”, dit-il. “Le seul critère d’évaluation d’un microscope est le nombre de personnes qui l’utilisent et l’importance de ce qu’elles en découvrent.” Alors que son microscope actuel remplit une table de 3 mètres de long, son équipe travaille sur un microscope plus petit qui, espère-t-il, pourra tenir sur un petit bureau et portera une étiquette de prix plus raisonnable. Toutefois, dans un véritable esprit scientifique, l’équipe mettra gratuitement ses plans à la disposition d’autres scientifiques qui veulent construire leurs propres microscopes.

En attendant, regardez l’autre séquence filmée par le microscope.

Un nouveau microscope capte des films 3D détaillés de cellules profondément enfouies dans des systèmes vivants

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Source : Curiosty – Traduit par Anguille sous roche

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