Le groupe Lidke a travaillé avec Sandia National Labs pour développer des puces microfluidiques qui contiennent un miroir intégré pour permettre à leur technique de feuille de lumière de fonctionner. Crédit :UNM
Pour les scientifiques qui développent des médicaments vitaux, savoir comment les cellules interagissent et communiquent entre elles est une partie importante du puzzle. Le problème est, être capable de voir ces interactions à travers un microscope n'a pas toujours été possible. Mais maintenant, merci au professeur agrégé Keith Lidke de l'Université du Nouveau-Mexique, une nouvelle technique a ouvert la porte pour permettre aux chercheurs une meilleure vue des interactions cellulaires.
La technique, publié cette année dans Optique Biomédicale Express , est appelée microscopie à feuille de lumière à objectif unique et améliore une méthode existante de microscopie à fluorescence.
Selon Lidke, qui travaille au Département de physique et d'astronomie de l'UNM, Les techniques traditionnelles de microscopie à fluorescence ne peuvent fournir aux chercheurs qu'une vue très limitée des cellules qu'ils examinent et exposent l'échantillon à une abondance de lumière qui dégrade la qualité de l'image et entraîne des dommages cellulaires par phototoxicité.
« La microscopie à nappe de lumière nous permet de créer une nappe de lumière qui correspond exactement au plan focal que nous imaginons, " a-t-il expliqué. " Nous réduisons l'exposition à la lumière et nous réduisons le bruit de fond dans le système, donc dans les cellules vivantes, cela nous permet de voir des protéines fluorescentes avec suffisamment de signal pour examiner la dynamique de ces protéines. »
Une nouvelle approche de cette technique, développé par Lidke, son groupe de recherche et ses collaborateurs aux Sandia National Laboratories, surmonte ces problèmes importants et permet d'effectuer une microscopie à feuillet optique à l'aide de microscopes courants que l'on trouve dans la plupart des laboratoires de biologie cellulaire.
Les cellules HeLa ont été imagées à l'aide de la technique d'éclairage à feuille de lumière. Crédit :UNM
Alors que la technique de Lidke n'en est qu'à ses débuts, il a déjà suscité beaucoup d'intérêt de la part des chercheurs de l'UNM et de tout le pays en raison de la vue unique que l'équipement peut offrir. Selon Lidke, les cellules fonctionnent par des voies de signalisation qui sont une série d'interactions protéine-protéine. Mais, Le fonctionnement exact de ces interactions n'est pas clair en raison du manque de technologie disponible pour voir ces événements se produire dans les cellules vivantes.
"Ce que nous essayons de faire, c'est de développer cette technologie de feuille de lumière pour voir ces interactions dans les cellules vivantes, " dit Lidke. " Et, si nous pouvons comprendre comment cela fonctionne, alors quelqu'un pourra peut-être cibler une thérapie sur une voie de signalisation dérégulée."
Essentiellement, la technique a la capacité d'aider à répondre aux questions sur la façon dont les cellules communiquent et fonctionnent en interne, permettant aux chercheurs de développer des médicaments ou des thérapies qui utilisent ces interactions.
« Sachant que notre travail a une application potentiellement précieuse, ce que nous faisons tous les jours semble extrêmement important, " a déclaré Lidke.
Le professeur agrégé de l'UNM Keith Lidke (au centre) travaille à une table d'optique avec l'étudiante post-doctorale Marjolein Meddens (à gauche) et l'étudiante diplômée Hanieh Mazloom-Farsibaf (à droite). Crédit :UNM
La nouvelle technique est rendue possible grâce à deux composants différents; un accessoire optique spécialisé qui crée la feuille de lumière et une puce microfluidique de haute technologie qui contient l'échantillon. Le groupe de Lidke est responsable de la création du composant optique qui a été développé comme pièce jointe à la plupart des microscopes épi-fluorescents afin de rendre la technique utilisable pour un large public. Des collaborateurs de Sandia National Labs ont travaillé avec le groupe pour développer la puce microfluidique qui contient un miroir intégré qui leur permet de créer la feuille de lumière à l'aide d'un seul objectif. Ensemble, ces deux pièces donnent aux chercheurs l'opportunité de voir l'interaction cellulaire à un tout autre niveau.
À l'heure actuelle, Lidke dit qu'il travaille avec l'équipe de Sandia pour développer un puce de nouvelle génération qu'il espère commercialiser auprès des chercheurs.
