Une micropipette est une aiguille en verre creuse d'une épaisseur d'environ le diamètre d'un cheveu humain ou même plus petite. L'un des avantages les plus remarquables de cette technique est qu'elle peut être appliquée à une grande variété de systèmes biologiques, allant d'une cellule unique à un micro-organisme de la taille d'un millimètre. « Nous avons illustré la polyvalence de notre méthode en utilisant deux systèmes modèles issus de la microbiologie, mais certainement, la technique peut et sera appliquée à d'autres systèmes biologiques à l'avenir, " dit Oliver Bäumchen, chef de groupe de recherche au Max Planck Institute of Dynamics and Self-Organization à Göttingen, Allemagne.

"L'idée derrière la technique est de combiner les avantages de plusieurs techniques biophysiques établies. Nous utilisons une micropipette pour prélever une cellule vivante exactement de la même manière qu'on le fait en fécondation in vitro, et étudier les forces mécaniques en mesurant la déviation de la pipette en utilisant les principes de mesure sous-jacents à la microscopie à force atomique - une technique de mesure standard en physique, " dit Bäumchen.

Le Dr Backholm souligne un autre avantage majeur :« Contrairement aux autres méthodes de mesure de la force, nous détectons la déviation de notre micropipette hautement sensible simplement en l'observant avec un microscope à la pointe de la technologie. Cela nous permet d'inspecter la forme et le mouvement du micro-organisme avec une haute résolution optique, pendant que nous mesurons les forces simultanément."

Pendant tout cela, la cellule ou le micro-organisme est entièrement intact et vivant, qui permet de tester sa réaction aux médicaments ainsi qu'aux nutriments, température et d'autres facteurs environnementaux. "La résolution de la force est vraiment remarquable. Avec nos récentes avancées technologiques, nous avons réussi à détecter des forces jusqu'à une dizaine de piconewtons, qui est presque aussi bon qu'un microscope à force atomique, " dit le Dr Bäumchen.

Les chercheurs s'attendent à ce que leur méthode soit appliquée dans d'autres laboratoires de recherche à l'avenir pour aborder d'importantes questions biophysiques, visant à mieux comprendre les fonctions biologiques des cellules et des micro-organismes, ainsi que leurs principes physiques sous-jacents. Le Dr Backholm souligne que ces pistes de recherche peuvent effectivement faire progresser les applications biomédicales et biotechnologiques :« La technique du capteur de force par micropipette pourrait aider à identifier des médicaments pour lutter contre les maladies infectieuses et inhiber la formation de biofilms sur les implants médicaux, pour ne citer que quelques exemples où cette nouvelle approche pourrait avoir un impact significatif."