Une équipe de recherche dirigée par le professeur Dae-ha Seo du Département de physique et de chimie de l'Institut des sciences et technologies de Daegu Gyeongbuk, a développé avec succès une nouvelle technologie d'analyse par microscopie optique, connue sous le nom de lipid-MAP, qui permet d'observer la séparation de phases microscopique. dans la membrane cellulaire.

Cette nouvelle technologie, qui combine la microscopie traditionnelle avec la nanochimie et l’apprentissage automatique, devrait offrir une stratégie expérimentale importante pour explorer la manière dont la signalisation cellulaire est régulée au niveau d’une seule molécule. L'étude est publiée dans la revue Analytical Chemistry .

Les cellules, qui sont entourées par la membrane cellulaire, sont les éléments de base de tous les organismes vivants. Une structure lipidique nanométrique, microscopique et semblable à une île existe dans la membrane cellulaire. La structure joue un rôle essentiel dans l'interaction entre les biomolécules, les réactions chimiques et la signalisation. Cependant, il est difficile d'observer directement la structure avec les méthodes d'observation existantes.

Grâce à des nanosondes d'or et à la technologie d'apprentissage automatique, une équipe de recherche dirigée par le professeur Dae-ha Seo a réussi à identifier quantitativement les propriétés structurelles au niveau nanométrique. Grâce au phénomène de résonance plasmonique de surface, les nanoparticules d’or ont la propriété de diffuser la lumière de manière brillante. Grâce à cette propriété, l'équipe de recherche a mis en œuvre un système qui permet l'observation directe du mouvement de molécules uniques en liant des nanoparticules d'or aux molécules lipidiques.

En introduisant une technique d'analyse basée sur des algorithmes d'apprentissage automatique, l'équipe de recherche a détecté des changements dans le mouvement des molécules lipidiques sur une courte période de temps (0,01 à 0,1 seconde) et a ainsi identifié avec succès la structure de séparation en microphases de la membrane cellulaire. .

La structure des îlots microlipidiques, également connue sous le nom de radeau lipidique, est connue pour être principalement constituée de cholestérol et de lipides saturés, qui sont rassemblés localement. L'équipe de recherche a confirmé que la taille et les propriétés de la structure sont déterminées par la composition moléculaire de la membrane cellulaire et a révélé qu'elle peut changer en fonction de la teneur en cholestérol de la membrane cellulaire ou en raison d'autres facteurs environnementaux divers.

Le professeur Seo a déclaré :« Il s'agit de la première technologie permettant d'imager des radeaux lipidiques en temps réel sur une large plage, et sa résolution spatiale et temporelle est exceptionnelle. J'espère que les résultats de la recherche serviront de base pour comprendre fondamentalement la fonction cellulaire et le mécanisme de la maladie. , et se développera en une technologie de diagnostic de précision pour les maladies. "

Plus d'informations : Jiseong Park et al, Analyse de l'hétérogénéité de phase dans les membranes lipidiques à l'aide du suivi d'une seule molécule dans des cellules vivantes, Chimie analytique (2023). DOI :10.1021/acs.analchem.3c02655

Informations sur le journal : Chimie analytique

Fourni par l'Institut des sciences et technologies de Daegu Gyeongbuk (DGIST)