microscopie 3D : le laser fait tourner les échantillons sans contact
Des flux laser doux permettent une imagerie 3D précise d'échantillons délicats
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Jusqu'à présent, il était techniquement presque impossible de faire tourner des échantillons très sensibles dans toutes les directions sous un microscope sans qu'il y ait de contact. Des chercheurs de l'Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) ont mis au point une nouvelle technique basée sur le laser qui permet de faire tourner sans contact des échantillons microscopiques tels que des cellules dans les trois directions de l'espace. Le laser crée de minuscules différences de température dans le liquide, ce qui déclenche de légers écoulements de fluide qui déplacent l'échantillon. Cette technique protège les échantillons délicats et permet d'obtenir des images tridimensionnelles plus précises, ce qui constitue une étape importante pour la recherche médicale fondamentale.
Les microscopes optiques modernes peuvent produire des images extrêmement nettes sur un seul plan, comparables à une photographie, mais les informations sur la profondeur sont souvent imprécises. Pour surmonter cette limitation, les échantillons doivent être imagés sous plusieurs angles de vue et les images combinées en un modèle tridimensionnel. Pour ce faire, il faut faire tourner l'objet étudié. La nouvelle méthode permet de le faire de manière exceptionnellement douce.
Rotation sans contact physique
L'équipe de recherche dirigée par le professeur Moritz Kreysing et le Dr Fan Nan de l'Institut des systèmes biologiques et chimiques du KIT utilise un laser pour chauffer localement le liquide dans lequel l'échantillon est suspendu. Cela crée de subtils flux de fluides qui peuvent être utilisés pour déplacer avec précision des objets microscopiques flottant librement, et ce, sans aucun micro-outil mécanique tel que de minuscules pipettes, aiguilles ou pinces. "Nous ne manipulons pas directement l'échantillon", explique Nan. "Nous contrôlons plutôt le mouvement du liquide environnant de manière à ce que l'objet s'aligne.
Les flux pilotés par laser sont connus depuis un certain temps, mais ils ne permettaient auparavant que des mouvements dans un seul plan. Désormais, la rotation contrôlée dans un espace tridimensionnel est également possible : en balayant rapidement le laser, les chercheurs génèrent un flux en spirale qui fait doucement tourner les objets, un peu comme un petit bateau en papier qui tournerait tout seul dans un minuscule tourbillon.
Avantages pour la médecine et la technologie
Le contrôle tridimensionnel permet de mieux saisir les structures cellulaires sous différents angles. "Lorsque les échantillons peuvent être alignés avec plus de précision, nous voyons plus de détails", explique Kreysing. "Il s'agit d'une condition préalable essentielle pour mieux comprendre les structures et les processus biologiques. À long terme, la méthode pourrait également s'avérer utile pour la micromanipulation sans contact, la robotique microscopique ou la fabrication de haute précision aux plus petites échelles, selon Kreysing.
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
Fan Nan, Weida Liao, Adrián Puerta, Josephine Spiegelberg, Elena Erben, Ralf Mikut, Stephan Allgeier, Martin Wegener, Eric Lauga, Moritz Kreysing; "Helical opto-thermoviscous flows drive out-of-plane rotation and particle spinning in a highly viscous micro-environment"; Light: Science & Applications, Volume 15, 2026-5-11
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