FlightScope : un microscope open-source pour étudier les cellules en gravité zéro

Alors que les agences spatiales se préparent pour des missions humaines vers la Lune et Mars, les scientifiques doivent comprendre comment l’absence de gravité affecte les cellules vivantes. Désormais, une équipe de chercheurs a construit un microscope robuste et abordable capable d’imager des cellules en temps réel pendant les conditions chaotiques d’un vol en gravité zéro – et ils mettent la conception à disposition de la communauté scientifique élargie.

La recherche, préalablement publiée dans npj Microgravity, sera présentée lors de la 70e réunion annuelle de la Société de Biophysique à San Francisco du 21 au 25 février 2026.

« Nous savons que les processus de signalisation cellulaire des astronautes – comme la signalisation de l’insuline – sont affectés par l’apesanteur », explique Adam Wollman, professeur assistant à l’Université de Newcastle au Royaume-Uni. « Mais personne n’avait tenté d’observer cela dans un système simple et dépouillé. Nous voulions observer une cellule détectant et répondant à un signal en gravité zéro pour voir exactement ce qui se passe. »

Les microscopes existants conçus pour la recherche spatiale, comme ceux à bord de la Station spatiale internationale, ont tendance à être des systèmes coûteux et spécialisés avec un accès limité pour les chercheurs. L’équipe de Wollman s’est attelée à créer quelque chose de plus accessible.

« Nous voulions créer quelque chose de plus démocratique, où d’autres chercheurs pourraient réaliser des expériences en microgravité nécessitant la microscopie », affirme Wollman. « Nous avons basé notre conception sur un microscope open-source de Stanford et l’avons rendu moins coûteux et plus accessible. »

L’instrument résultant, appelé FlightScope, a été sélectionné pour voler lors d’un vol parabolique de l’Agence spatiale européenne – parfois appelé « comète du vomi ». Ces avions spécialement convertis créent de brefs périodes d’apesanteur en volant selon des arcs spectaculaires, piquant du nez pendant environ 20 secondes à chaque fois. C’est un moyen accessible de mener des recherches en microgravité, mais les conditions sont punitives pour l’équipement scientifique délicat.

L’équipe a renforcé son microscope avec des montages rigides et des amortisseurs de vibrations, et a ajouté un système de manipulation de fluides sur mesure capable de passer rapidement d’une expérience à l’autre pendant les cycles de piqué répétés. En utilisant la levure comme organisme modèle, ils ont capturé avec succès des images de cellules absorbant des molécules de glucose marquées par fluorescence en microgravité – observant que l’absorption semblait plus lente que dans des conditions de gravité normale.

Mais le potentiel de FlightScope va au-delà des vols paraboliques. Wollman a déjà emmené le microscope dans une ancienne mine de sel britannique appelée Boulby, qui sert d’environnement analogue aux conditions sur la Lune ou Mars. Là, il a travaillé avec des collègues étudiant des micro-organismes tolérants au sel appelés archées – une recherche qui pourrait éclairer la recherche de vie sur d’autres planètes.

« Nous développons actuellement une autre version pour une fusée-sonde », révèle Wollman. « Ce sont de petites fusées qui montent à environ 80 kilomètres, puis redescendent sur Terre, nous offrant environ deux minutes de microgravité. Le plus grand objectif est d’utiliser cette technologie en gravité zéro pendant de longues périodes. »

Comprendre comment les cellules se comportent dans l’espace est crucial non seulement pour la santé des astronautes, mais aussi pour les micro-organismes qui pourraient un jour alimenter les systèmes de support de vie lors de missions de longue durée, produisant de la nourriture, des médicaments et d’autres composés essentiels. En rendant la recherche en microgravité plus accessible, FlightScope pourrait aider à accélérer les découvertes qui préparent l’humanité à la vie au-delà de la Terre.

Source : Biophysics.org