Projet PFPIMAGING : Sondes Fluorogéniques et Imagerie Super-Résolutive
La microscopie super-résolutive révolutionne l'observation du vivant en permettant de visualiser des détails cellulaires et des processus biologiques tels que la division cellulaire et les interactions protéiques.
Cette avancée est cruciale pour la recherche biomédicale et ouvre de nouvelles voies pour le diagnostic des maladies. Cependant, des défis subsistent, notamment une acquisition d'images lente qui limite l'observation en temps réel des événements dynamiques.
Les méthodes les plus couramment utilisées sont les approches de microscopie de localisation de molécules uniques (SMLM), comme la microscopie de localisation photoactivée (PALM) et la microscopie à reconstruction optique stochastique (STORM). Bien que populaires, ces techniques présentent des limitations, telles que des temps d'acquisition prolongés et la sensibilité des sondes au photoblanchiment. Ces méthodes ne permettent pas de prendre des images sur de longues périodes sans que la lumière ne s'éteigne. Une autre méthode, l'accumulation de points pour l'imagerie en topographie à l'échelle nanométrique (PAINT), utilise la liaison aléatoire de fluorophores, mais introduit du bruit de fond.
Le bruit de fond fait référence aux signaux indésirables ou non spécifiques qui peuvent interférer avec l'observation des cibles d'intérêt. Dans le contexte de la microscopie super-résolutive, le bruit de fond est souvent causé par des fluorophores qui ne se lient pas spécifiquement aux structures ciblées, générant ainsi des signaux parasites. Ce bruit peut masquer les détails fins et rendre l'interprétation des images plus difficile, d'où l'importance de techniques permettant de le minimiser.
Une variante prometteuse de cette méthode implique que les molécules uniques soient localisées lorsque l'imageur, soit la molécule fluorescente, et les brins ADN d'ancrage forment un duplex. Cette approche résiste au photoblanchiment, mais le bruit de fond des brins imageurs non liés peut ralentir l'imagerie. Pour améliorer la résolution temporelle, il est essentiel de réduire ce bruit de fond. Les colorants organiques, notamment ceux qui activent leur fluorescence en réponse aux interactions biomoléculaires, se révèlent particulièrement intéressants.
Dans le projet PFPIMAGING, deux approches ont été explorées : l’utilisation de sondes fluorogéniques sensibles aux changements environnementaux et l’introduction du transfert d'énergie par résonance de fluorescence sombre (DRET). Le DRET permet de détecter des sondes très éteintes en transférant leur énergie à un accepteur brillant. Grâce à la chimie click, des fluorophores ont été liés de manière efficace aux brins imageurs, avec des résultats prometteurs en termes de signal et de photostabilité.
La nouvelle modalité d’imagerie super-résolutive en DRET, mise au point grâce à ce projet PFPImaging, a permis d’acquérir des images super-résolues du cytosquelette des cellules appelées microtubules en 30 secondes, contre 30 minutes pour les systèmes conventionnels. Bien que certaines limitations subsistent, comme le photoblanchiment de l’accepteur, des améliorations sont envisageables.
Envie d'en s'avoir plus ? Découvrez tous les détails ici !
Découvrez le portrait d'Alain Burger à l'origine du projet PFPIMAGING !
Balade scientifique en réalité augmentée
Pas besoin de loupe, de microscope, ou de machine à remonter dans le temps : de l'ADN à la circulation de la sève dans les arbres, ouvrez grand vos yeux pour retrouver chacun des 11 panneaux disséminés à travers la Promenade du Paillon à Nice !
Découvrez en famille notre balade gratuite en réalité augmentée intitulée "Rendre visible l'invisible" pour explorer de manière immersive 11 découvertes scientifiques réalisées dans les laboratoires de recherche de la Côte d'Azur à côté de chez vous !
Prenez 5 minutes ou une heure pour faire la balade à votre rythme, en une fois ou plusieurs, à chaque panneau sa découverte !
- Téléchargez l'application gratuite Street Science et choisissez la balade "Rendre visible l'invisible"
- Cliquez sur le bouton "Scannez"
- Pointez votre téléphone vers le pictogramme au centre du panneau pour que la magie opère !
Cette fois, c’est un brin d’ADN que vous observerez en 3D ! Un brin d’ADN est si petit que même un microscope électronique ne permet que d’en apercevoir la forme. Ce brin d’ADN est composé de la succession de 4 molécules – mais prendrez-vous le temps de remarquer une molécule un peu différente sur ce brin d’ADN ?