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Des cellules prises sur le vif

Grâce à une technique d’observation au laser à rayon X mise au point aux États-Unis, observer des cellules vivantes à très haute résolution n’est plus un fantasme de biologiste.

Jusqu’à ce jour, le rêve des biologistes d’observer les cellules vivantes de l’intérieur afin d’assister en direct aux processus biochimiques qui s’y déroulent se heurtait aux défauts des méthodes actuelles d’observation. En effet, soit leur résolution est insuffisante, soit elles nécessitent de dénaturer les cellules : les colorer, par exemple, ou les congeler.

Ce rêve pourrait bientôt voir le jour, comme le montre une étude parue dans Nature communications en date du 11 février 2015. Grâce à l’accélérateur linéaire de Stanford, aux États-Unis, une équipe internationale vient en effet de montrer les potentialités du laser à rayon X pour photographier les cellules vivantes. Pour leur démonstration, les chercheurs ont soumis des cyanobactéries à des impulsions laser extrêmement brèves, de l’ordre de quelques femtosecondes (1 femtoseconde équivaut à 10-15 seconde). Certes, les cellules ne survivent pas à ce traitement radical, mais ce n’est pas très grave : l’objectif est d’obtenir une image avant leur destruction.

De gauche à droite : figures de diffraction, densités reconstituées de cellules vivantes et images synthétiques.© Gijs van der Schot et al./Nature com.

Jusqu’à présent, les tentatives étaient restées infructueuses car les cellules étaient détruites avant même d’avoir pu être photographiées. Désormais, l’impulsion est si brève et puissante qu’une image de la cellule vivante peut être récupérée à temps. Il s’agit en fait d’une image de diffraction qui doit être interprétée mais qui, après traitement, permet d’obtenir une image particulièrement détaillée.

Ce n’est bien sûr qu’un début. Les chercheurs espèrent pouvoir obtenir dans un futur proche des images en trois dimensions et de plus haute résolution, de quoi observer par exemple la structure interne des virus.

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