Les microscopes à infrarouge moyen offrent une alternative intéressante aux techniques de microscopie traditionnelles, permettant d’étudier des échantillons vivants sans nécessiter de marquage ou d’endommagement. Leur utilisation en recherche biologique a été toutefois limitée en raison de leur résolution relativement faible.
Une équipe de chercheurs de l’Université de Tokyo a récemment réalisé une percée significative dans ce domaine, en développant un microscope à infrarouge moyen amélioré capable d’atteindre une résolution spatiale de 120 nanomètres, soit environ 30 fois supérieure à celle des microscopes à infrarouge moyen conventionnels.
Une avancée majeure dans la microscopie à infrarouge moyen
Les chercheurs ont utilisé une technique appelée «ouverture synthétique», qui combine plusieurs images prises sous différents angles d’illumination pour créer une image globale plus nette. Ils ont également résolu le problème de l’absorption de la lumière infrarouge par les lentilles en plaçant l’échantillon sur une plaque de silicium réfléchissant la lumière visible et transmettant la lumière infrarouge, permettant ainsi l’utilisation d’une seule lentille et une meilleure illumination de l’échantillon.
Le professeur Takuro Ideguchi, de l’Institut des sciences et technologies photoniques de l’Université de Tokyo, a indiqué : « Nous avons été surpris de la clarté avec laquelle nous pouvions observer les structures intracellulaires des bactéries. La haute résolution spatiale de notre microscope pourrait nous permettre d’étudier, par exemple, la résistance aux antimicrobiens, qui est un problème mondial. »
Des perspectives pour la recherche biomédicale
Cette avancée ouvre la voie au développement de techniques d’imagerie à infrarouge moyen encore plus précises à l’avenir. Les chercheurs estiment qu’en utilisant une meilleure lentille et une longueur d’onde plus courte de lumière visible, la résolution spatiale pourrait même descendre en dessous de 100 nanomètres.
Avec une clarté supérieure, cette technique pourrait être appliquée à l’étude de divers échantillons cellulaires pour aborder des problèmes biomédicaux fondamentaux et appliqués. Cette percée dans la microscopie à infrarouge moyen promet de nouveaux horizons pour la recherche sur les maladies infectieuses et d’autres domaines connexes.
Miu Tamamitsu, Keiichiro Toda, Masato Fukushima, Venkata Ramaiah Badarla, Hiroyuki Shimada, Sadao Ota, Kuniaki Konishi, and Takuro Ideguchi. Mid-infrared wide-field nanoscopy. Nature Photonics.
Article: « Mid-infrared wide-field nanoscopy » – DOI: 10.1038/s41566-024-01423-0
