Une imagerie 3D plus rapide, plus claire et plus profonde
Une équipe de chercheurs optimise le microscope grâce à une technologie innovante au service de la recherche et de la médecine
Annonces
La microscopie à feuille de lumière produit des images 3D impressionnantes de tissus et d'organes entiers, comme la délicate cochlée de l'oreille interne ou le cerveau complexe d'une souris. Une fine couche de lumière, la nappe de lumière, se déplace à travers l'échantillon et génère une image tridimensionnelle couche par couche. Cependant, les échantillons de grande taille posent des problèmes aux microscopes conventionnels : le processus est lent et les images sont floues. C'est pourquoi les chercheurs de Göttingen ont mis au point une plateforme de microscopie à fluorescence à feuille de lumière technologiquement innovante qui améliore l'imagerie et ouvre de nouvelles perspectives pour la recherche et la médecine. Les scans détaillés permettent, par exemple, d'examiner plus en détail de fins réseaux de nerfs ou de vaisseaux sanguins. L'équipe de recherche de l'université de Göttingen et du centre médical universitaire de Göttingen (UMG) a travaillé en collaboration avec l'université de Lübeck dans le cadre du pôle d'excellence de Göttingen "Multiscale Bioimaging : Des machines moléculaires aux réseaux de cellules excitables" (MBExC). Les résultats ont été publiés dans Nature Biotechnology.
Nouveau microscope compact à haute résolution à balayage d'une cochlée
Mostafa Aakhte
Le système capture clairement les détails les plus fins, même à 850 nanomètres, soit environ un centième de la largeur d'un cheveu humain. Il produit également 100 images par seconde dans un échantillon d'un centimètre cube, soit la taille d'un morceau de sucre. L'objet en 3D n'apparaît pas flou dans certaines zones, comme ce serait le cas avec les techniques existantes : au contraire, la haute résolution est constante dans l'ensemble et dans toutes les directions. Ce résultat est obtenu en combinant des composants standard avec de nouvelles caractéristiques : lorsque la feuille de lumière éclaire l'échantillon, elle est constamment réajustée. "Grâce à cette innovation, nous pouvons capturer des échantillons de tissus clairs et de grande taille en trois dimensions, plus rapidement et avec plus de détails que jamais auparavant", explique le professeur Jan Huisken de l'université de Göttingen. Les échantillons de ce type sont rendus transparents par des processus chimiques connus sous le nom de "clarification", de sorte que la lumière puisse pénétrer en profondeur et que l'image soit plus nette. "Chacune de ces méthodes de clarification modifie le tissu d'une manière légèrement différente", explique Jan Huisken. "Cela influence la force avec laquelle le tissu dévie la lumière, ce qui pose des problèmes à de nombreux microscopes. Notre système, en revanche, fournit des images 3D nettes même lorsque le processus d'éclaircissement a modifié l'indice de réfraction de l'échantillon".
Le système est utilisé, par exemple, pour cartographier avec précision les connexions entre les cellules nerveuses dans la cochlée de la souris. "Cette représentation en 3D nous a permis d'examiner la structure détaillée de la cochlée au niveau d'une seule cellule, qu'elle soit saine ou atteinte d'une maladie, ce qui nous a permis de mieux comprendre sa fonction", explique le porte-parole du MBExC, le professeur Tobias Moser, directeur de l'Institut des neurosciences auditives de l'UMG.
"Notre plateforme est compacte, robuste et facilement reproductible, car elle est basée sur des composants accessibles", explique l'auteur principal, le Dr Mostafa Aakhte de l'université de Göttingen, qui a contribué de manière significative au développement, à la construction et à l'optimisation du microscope pour de nombreux échantillons différents. "La plateforme sera d'un grand intérêt pour la recherche fondamentale, ainsi que dans la pratique clinique actuelle, par exemple pour le diagnostic ou la planification d'opérations compliquées.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Mostafa Aakhte, Gesine F. Müller, Lennart Roos, Joe Li, Torben Göpel, Kurt R. Weiss, Aleyna M. Diniz, Jan Wenzel, Markus Schwaninger, Tobias Moser, Jan Huisken; "Isotropic, aberration-corrected light sheet microscopy for rapid high-resolution imaging of cleared tissue"; Nature Biotechnology, 2025-11-13
Autres actualités du département science
