Nouveau potentiel d'imagerie :résolution standard (gauche) par rapport à (centre, à droite) haute résolution et super-résolution obtenues avec la technique à base de puces. Crédit :Université de Bielefeld/Robin Diekmann
Des physiciens de l'Université de Bielefeld et de l'Université de l'Arctique de Norvège à Tromsø ont développé une puce photonique qui permet de réaliser une microscopie optique à super résolution, également appelé « nanoscopie », ' avec des microscopes conventionnels. En nanoscopie, la position de molécules fluorescentes isolées peut être déterminée avec une précision de quelques nanomètres seulement, C'est, au millionième de millimètre.
Ces informations peuvent être utilisées pour produire des images avec une résolution d'environ 20 à 30 nanomètres, et ainsi dix fois celle de la microscopie optique conventionnelle. Jusqu'à maintenant, cette méthode a nécessité l'utilisation d'instruments spéciaux coûteux. L'université de Bielefeld et l'université de Tromsø ont déposé un brevet pour cette nouvelle procédure de « nanoscopie sur puce ». Le 24 avril 2017, les chercheurs publieront l'étude d'accompagnement dans la revue Photonique de la nature .
Des physiciens de l'université de Bielefeld et de l'université arctique de Norvège à Tromsø ont mis au point une puce photonique qui permet de réaliser une microscopie optique à superrésolution, également appelé « nanoscopie », avec des microscopes conventionnels. En nanoscopie, la position de molécules fluorescentes isolées peut être déterminée avec une précision de quelques nanomètres, C'est, au millionième de millimètre. Ces informations peuvent être utilisées pour produire des images avec une résolution d'environ 20 à 30 nanomètres, et ainsi dix fois celle de la microscopie optique conventionnelle. Jusqu'à maintenant, cette méthode a nécessité l'utilisation d'instruments spéciaux coûteux. L'université de Bielefeld et l'université de Tromsø ont déposé un brevet pour cette nouvelle procédure de « nanoscopie sur puce ». Le 24 avril 2017, les chercheurs publieront l'étude d'accompagnement dans la revue ' Photonique de la nature '.
Le Dr Mark Schüttpelz de l'Université de Bielefeld et le Dr Balpreet Singh Ahluwalia (Université de Tromsø) sont les inventeurs de cette puce de guide d'ondes photonique. Le professeur Thomas Huser et Robin Diekmann du groupe de photonique biomoléculaire de l'université de Bielefeld ont également travaillé au développement de ce nouveau concept. L'invention rend les expériences beaucoup plus faciles à réaliser :une sonde est éclairée directement sur une puce de la taille d'une lame d'échantillon. Un objectif et une caméra enregistrent le signal perpendiculairement à la puce. Les données de mesure obtenues peuvent être reconstruites sous forme d'images superrésolues avec une résolution nettement supérieure à celle obtenue avec la microscopie conventionnelle.
La technique de nanoscopie sur puce peut également être appliquée avec des microscopes conventionnels. Crédit :Université de Bielefeld/Matthias Simonis
Alors que les images qui peuvent être obtenues simultanément avec des techniques de nanoscopie établies vont de seulement des parties de cellules jusqu'à quelques cellules, l'utilisation de puces photoniques permet désormais de visualiser plus de 50 cellules dans une image en superrésolution. « L'invention de la nouvelle technique de superrésolution à base de puces est un changement de paradigme en microscopie, et il permettra désormais une utilisation beaucoup plus large de la nanoscopie en science, recherche, et applications quotidiennes, ", explique le Dr Mark Schüttpelz.
Les techniques nanoscopiques actuelles sont extrêmement complexes, cher, et nécessitent des techniciens intensément formés. Jusqu'à maintenant, ces limitations ont restreint l'utilisation de la nanoscopie aux seuls instituts hautement spécialisés dans le monde et ont empêché sa propagation aux laboratoires standard de biologie et de médecine, sans parler des hôpitaux et des laboratoires d'analyse.
L'invention de la procédure de « nanoscopie à base de puces » par des chercheurs de Bielefeld et Tromsø s'inscrira dans la longue histoire des développements en microscopie et nanoscopie :
