Un détecteur supplémentaire sur un microscope électronique peut aider à déterminer quelles molécules se trouvent dans quelles parties d'une cellule. C'est ce que rapportent des scientifiques de l'UMCG et de l'Université de technologie de Delft dans un article publié aujourd'hui dans la revue Rapports scientifiques . "Ce détecteur nous permet d'attribuer une couleur aux molécules d'une cellule, " dit Ben Giepmans, le chef d'équipe de Groningue. "Les microscopes électroniques multicolores sont un nouvel ajout à la recherche médicale, et ils pourraient générer des résultats intéressants."

Les microscopes électroniques peuvent zoomer dans les moindres détails, rendant ainsi visibles les plus petites structures d'une cellule. Ils sont donc beaucoup plus précis que les microscopes optiques, qui existent depuis bien plus longtemps. "Mais un microscope électronique montre toujours des images en niveaux de gris, " explique Giepmans. " Nous avons maintenant démontré que vous pouvez introduire de la couleur avec ce détecteur. Vous pouvez le comparer avec Google Earth :les images satellite donnent une bonne idée de ce à quoi ressemble une petite partie de la Terre, mais si tu colores les routes et les villes, il est beaucoup plus facile de s'orienter. De la même manière, si vous colorez des molécules, vous permettez plus facilement de voir quelles structures biologiques vous regardez."

Éléments d'identification

Les chercheurs ont utilisé un détecteur développé pour la science des matériaux. Le chef d'équipe de Delft, Jacob Hoogenboom, déclare :"Nous avons acheté le détecteur pour étudier des structures extrêmement petites pour l'industrie des semi-conducteurs. Nous travaillions déjà avec l'UMCG sur d'autres projets. Ils avaient utilisé des techniques comparables pour colorer des échantillons biologiques, mais cela n'a produit que deux couleurs. Nous avons donc pensé les étudier avec ce détecteur, aussi." Le détecteur peut identifier chaque bloc de construction séparé de molécules, dont l'azote, phosphore, soufre, fer et autres métaux. Giepmans dit, "L'ADN contient beaucoup de phosphore, par exemple. Si nous cartographions le phosphore dans une cellule et lui attribuons une couleur, nous pouvons voir où se trouve l'ADN."

Application

Les chercheurs ont appliqué la technique à leur propre domaine de recherche, diabète de type 1. "Nous avons examiné les cellules du pancréas d'un rat sensible au diabète de type 1. Nous avons pu identifier clairement les différentes cellules du pancréas. Les cellules productrices d'insuline ont acquis une couleur à partir du soufre, parce que l'insuline contient beaucoup de soufre, alors que les cellules qui produisent le glucagon ont pris une autre couleur, parce que cette hormone contient d'autres éléments."

Le tissu a été identifié à Groningen et envoyé à Delft, où le nouveau détecteur a été utilisé pour analyser certaines régions. Cela a conduit à des observations surprenantes. "Dans ce rat, nous pourrions voir des substances dans des parties du pancréas où elles ne se trouvent généralement pas, " explique Giepmans. L'UMCG dispose désormais de son propre détecteur 'couleur EM', et Giepmans reçoit déjà du matériel cellulaire du pays et de l'étranger afin qu'il puisse tester la nouvelle technique.

Les chercheurs ne sont pas les premiers à colorer des éléments à l'aide d'un microscope électronique. « Dans une étude précédente, ils ne pouvaient colorer que deux substances. Nous pouvons maintenant mesurer et colorer de nombreux éléments différents en même temps. Je savais que ça devait être possible. J'en rêvais depuis longtemps, mais elle n'a démarré que lorsque nous avons commencé à travailler avec Delft et utilisé leur détecteur sur nos tissus. » La collaboration interdisciplinaire a conduit à des résultats concrets. « Ce qui est peut-être le mieux avec cette technique, c'est qu'elle est abordable. C'est vraiment un nouvel outil de microscopie que nous utilisons déjà pour de nombreux groupes de recherche."

Pour les images du microscope électronique couleur, voir :nanotomy.org.