Dans la vie de tous les jours, les lumières clignotantes peuvent envoyer des signaux, par exemple, qu'une voiture va tourner. Maintenant, les chercheurs ont conçu de minuscules "clignotants" qui révèlent des molécules uniques d'ARN ou de protéines à l'intérieur des cellules en fonction de la durée et de la fréquence de chaque flash. La recherche, publié dans la revue ACS Lettres nano , pourrait permettre aux scientifiques de voir les emplacements de nombreuses biomolécules différentes dans une cellule simultanément, conduisant éventuellement à de meilleurs diagnostics et traitements.

Récemment, les scientifiques ont mis au point des microscopes à super résolution capables d'imager des molécules uniques de quelques nanomètres seulement. Pour discriminer un acide nucléique ou une protéine spécifique, ils ajoutent généralement une sonde fluorescente qui se lie à cette molécule et émet une certaine longueur d'onde de lumière. Cependant, car les longueurs d'onde d'émission de différentes sondes fluorescentes peuvent se chevaucher, les chercheurs ne peuvent généralement détecter que trois ou quatre protéines ou acides nucléiques uniques à la fois, au lieu des milliers qui existent dans les cellules. Ralf Jungmann et ses collègues se sont demandé s'ils pouvaient utiliser des sondes fluorescentes qui clignotent avec de la lumière à une durée et à une fréquence variables pour détecter des dizaines de biomolécules à la fois. De cette façon, ils pourraient utiliser un seul fluorophore pour imager de nombreuses molécules différentes.

Les chercheurs ont basé leur système sur des séquences d'ADN complémentaires qui se rassemblent pour lier un fluorophore à une biomolécule cible, puis se désagrègent à nouveau, générer un signal fluorescent clignotant. En faisant varier la longueur et le nombre de séquences d'ADN liées à la cible, les chercheurs ont pu ajuster la durée du clignement, ainsi que la fréquence des clignements. Pour tester leur approche en cellules, les chercheurs ont imagé deux molécules d'ARN différentes et deux protéines. Puis, ils ont utilisé trois sondes fluorescentes pour imager 124 structures d'ADN distinctes qui contenaient différents nombres d'ADN cibles afin qu'elles clignotent à des fréquences différentes. La procédure n'a pris que quelques minutes et avait une précision de 97,6 pour cent, disent les chercheurs.