La plupart des méthodes analytiques en biologie nécessitent des procédures invasives pour analyser les échantillons, ce qui conduit à des changements irréversibles voire à leur destruction. Par ailleurs, la sensibilité de telles approches provient souvent de la moyenne des signaux générés par un grand nombre de cellules, rendant impossible l'étude de l'hétérogénéité sous-jacente des réponses.

Dans le domaine médical, L'imagerie par rayons X et IRM est très utile car elle permet un diagnostic par imagerie non invasive. De la même manière, les techniques sans marquage sont de plus en plus populaires en microscopie grâce à leur caractère non invasif. Microscopie de phase quantitative, avec la spectroscopie Raman, sont des techniques sans marquage utilisées dans cette étude pour extraire des biomarqueurs basés sur la morphologie cellulaire et le contenu intracellulaire. Ces approches ont déjà été utilisées pour caractériser des spécimens et identifier des cellules d'origines différentes; cependant, la mesure de caractéristiques plus fines que le type de cellule avec ces techniques s'est avérée difficile.

Le professeur adjoint Nicolas Pavillon et le professeur agrégé Nicholas I. Smith de l'Immunology Frontier Research Center (IFReC) de l'Université d'Osaka ont développé une plate-forme d'imagerie multimodale sans marquage qui permet l'étude de cultures cellulaires de manière non invasive sans avoir besoin d'aucun agent de contraste. La paire de chercheurs a montré comment les signaux sans marqueur peuvent être utilisés pour créer des modèles capables de détecter l'état d'activation des cellules macrophages et de distinguer les différents types de cellules, même dans le cas de populations très hétérogènes de cellules primaires. « Nous avons conçu des outils statistiques spécifiques qui permettent d'identifier les meilleures méthodes de détection des réponses au niveau de la cellule unique, et montrer comment ces modèles peuvent également identifier différents spécimens, même dans des conditions expérimentales identiques, permettant la détection de comportements aberrants, " dit le professeur agrégé Smith.

Les résultats de cette étude montrent qu'une approche optique non invasive, qui permet l'étude d'échantillons vivants sans nécessiter d'agents de contraste, peut également atteindre une sensibilité élevée au niveau de la cellule unique. "En particulier, " dit le professeur adjoint Pavillon, "nos résultats montrent que cette méthode permet d'identifier différents sous-types cellulaires et leurs changements moléculaires au cours de la réponse immunitaire, ainsi que des comportements aberrants entre les spécimens."