Les chercheurs des universités de Göttingen et d’Oxford, en collaboration avec le Centre Médical Universitaire de Göttingen (UMG), ont mis au point un microscope à fluorescence à haute résolution, offrant une nouvelle perspective sur l’intérieur des cellules. Cette innovation, publiée dans Nature Photonics, pourrait transformer notre compréhension des structures cellulaires les plus infimes.
Une résolution inégalée pour l’observation cellulaire
Les microscopes standard, limités à une résolution d’environ 200 nanomètres, ne permettaient pas de visualiser les structures cellulaires les plus petites. Les cellules humaines, par exemple, contiennent un réseau de tubes fins d’environ sept nanomètres de large, et la fente synaptique mesure entre 10 et 50 nanomètres. Grâce à une résolution meilleure que cinq nanomètres, le nouveau microscope développé par les chercheurs de Göttingen permet de capturer les structures cellulaires les plus minuscules.
Le fonctionnement du microscope à fluorescence
Ce microscope utilise la «microscopie de localisation de molécules uniques», une technique où les molécules fluorescentes d’un échantillon sont activées et désactivées individuellement, permettant de déterminer leurs positions avec une grande précision. La structure entière de l’échantillon peut ensuite être modélisée à partir de ces positions. Jusqu’à présent, cette méthode permettait des résolutions d’environ 10 à 20 nanomètres.
Le groupe de recherche du professeur Jörg Enderlein à la Faculté de Physique de l’Université de Göttingen a réussi à doubler cette résolution grâce à un détecteur très sensible et une analyse de données spéciale.
Une technologie accessible et économique
Selon le professeur Enderlein, «cette technologie nouvellement développée est un jalon dans le domaine de la microscopie à haute résolution. Elle offre non seulement des résolutions dans la gamme des nanomètres à un chiffre, mais elle est également particulièrement économique et facile à utiliser par rapport à d’autres méthodes».
Les scientifiques ont également développé un logiciel open-source pour le traitement des données, rendant cette technologie accessible à un large éventail de spécialistes.
La publication originale, intitulée «Doubling the resolution of fluorescence-lifetime single-molecule localization microscopy with image scanning microscopy» par Jörg Enderlein et al., dans Nature Photonics 2024, détaille les avancées de cette recherche.
Légende illustration : Représentation du détecteur très sensible qui fait partie du nouveau microscope à fluorescence. Il se compose de 23 détecteurs individuels, ce qui permet de doubler la résolution. Photo : Alexey Chizhik, Université de Göttingen
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