Un microscope électronique unique, prêt à innover en imagerie biologique, est installé aujourd'hui à l'Institut Rosalind Franklin au Royaume-Uni. La machine est capable d'imager des échantillons biologiques jusqu'à un million d'images par seconde, mille fois plus rapide que la norme actuelle.

C'est le premier des trois instruments développés conjointement avec le fabricant de microscopes électroniques, JEOL Ltd, et a été expédié au Royaume-Uni depuis le siège de la société au Japon.

« Ruska » fonctionnera avec des échantillons biologiques à la fois cryogéniquement congelés et dans des liquides, qui permettra l'imagerie de molécules en mouvement. En combinant des vitesses élevées avec des cellules liquides, le microscope Ruska sera capable de "filmer" les protéines lorsqu'elles se replient ou d'imager des médicaments interagissant avec d'autres molécules. Pour les échantillons congelés cryogéniquement, les trames captées au passage du faisceau dans l'échantillon permettront la création de modèles 3D de structures biologiques, tels que des virus ou des protéines.

L'équipe d'imagerie corrélée du Franklin a adopté une approche largement utilisée en sciences physiques et l'a adaptée pour une utilisation en imagerie biologique. La technique fournit des images à un contraste plus élevé que l'imagerie traditionnelle par microscopie électronique à transmission (MET), mais est plus couramment utilisé avec des matériaux tels que des semi-conducteurs ou des catalyseurs.

Directeur adjoint de l'imagerie corrélée, Le Dr Judy Kim a dit :« Nous avons déjà montré dans les premières expériences que nous pouvons utiliser cette technique pour examiner du matériel biologique. Mais la machine que nous utilisions n'était pas optimisée pour ce genre d'échantillons. Avec les nouvelles machines, nous pourrons affiner davantage la technique. Nous pourrons aussi courir très vite, enregistrer des données à près d'un million d'images par seconde, ce qui réduira les dommages dus aux radiations visibles sur l'échantillon."

Les machines sont parmi les premiers équipements à être installés dans le nouveau bâtiment de Franklin sur le campus Harwell près d'Oxford, qui ouvre complètement plus tard cette année.

Un domaine spécialisé a été créé pour les microscopes électroniques qui minimise les vibrations, champs magnétiques et le bruit acoustique et est également très soigneusement contrôlé en température.

Directeur de l'imagerie corrélée, Le professeur Angus Kirkland a expliqué, "Nous examinons des caractéristiques qui sont plus petites que la longueur d'onde de la lumière visible normale, Ainsi, même de minuscules vibrations ou changements de température peuvent faire bouger les choses. Les machines doivent être dans un environnement étroitement contrôlé, alors quand nous les exploitons, que nous faisons à distance, il n'y a aucun risque d'interférence environnementale."

Il faudra plusieurs mois de travail pour mettre entièrement en service et calibrer les instruments une fois qu'ils seront installés dans leur nouvelle maison. Une équipe de quatre personnes travaillera à temps plein avec les microscopes, y compris des chercheurs issus à la fois des sciences physiques et des sciences biologiques. En outre, les chercheurs basés dans les différentes institutions partenaires de Franklin continueront à travailler sur des aspects spécifiques de la nouvelle technologie et des nouveaux procédés, telles que les cellules liquides.

Pour le professeur Kirkland et le Dr Kim, l'arrivée des machines apporte à la fois un sentiment de soulagement et d'anticipation.

Le Dr Kim a dit :"Jusqu'à maintenant, nous avons tellement planifié, Donc, tout s'assembler et voir les machines arriver est vraiment merveilleux. Nous savons que ces instruments fonctionneront, il suffit donc de savoir à quel niveau. À quelle vitesse pourrons-nous aller, ou à quelle résolution ? C'est vraiment très excitant."

Le professeur Kirkland a accepté. "Les cinq dernières années ont été consacrées à la conception des instruments et à la construction des plates-formes. Mais les cinq prochaines années consistent à les utiliser pour faire de la science vraiment passionnante. Nous avons hâte de commencer."