La tomographie électronique à cellules liquides (LC-ET) offre une avancée technique passionnante pour étudier les matériaux dynamiques en solution. La figure illustre comment la LC-ET a été utilisée pour définir les « règles d'engagement » pour les phages pathogènes et sa bactérie hôte. Crédit :Kelly Lab/Penn State
Une nouvelle technologie de cellules liquides permet aux scientifiques de voir des matériaux et des systèmes biologiques vivants en trois dimensions au microscope électronique, selon des chercheurs de Penn State, Virginia Tech et Protochips Inc.
"Avec cette technologie que nous avons développée en collaboration avec Protochips, les scientifiques pourraient analyser les interactions hôte-pathogène, voir un virus s'introduire dans une cellule et observer les mécanismes moléculaires se dérouler en temps réel, " dit Deb Kelly, professeur de génie biomédical. "Ce travail représente le premier scanner CAT à l'échelle nanométrique au monde dans un environnement liquide."
Dans un article de couverture paru dans Lettres nano , Kelly et ses collègues rapportent de nouvelles informations sur les interactions entre les bactériophages et les bactéries hôtes qui pourraient à l'avenir conduire à des méthodes pour tuer les bactéries résistantes aux antibiotiques. Leurs images ont révélé des caractéristiques structurelles du bactériophage qui n'étaient pas bien comprises auparavant.
Le domaine de la microscopie électronique à cellules liquides s'est rapidement développé ces dernières années, mais jusqu'à présent, il a été limité à 2-D. En tomographie, des tranches d'un échantillon sont imagées lorsque l'échantillon est incliné. Puis, les images sont empilées en 3-D à l'aide d'un logiciel informatique.
"Nous utilisons une grille de cuivre qui est recouverte d'une couche de carbone et la recouvrons d'une puce de nitrure de silicium, " dit l'auteur principal William Dearnaley, qui est le directeur technique du Kelly's Center for Structural Oncology. "Il y a une fenêtre dans la puce et nous pipetons l'échantillon liquide entre les deux couches."
Cette conception de puce s'adapte à tout type de support de microscope, ainsi il peut être universellement adapté pour n'importe quel matériel. Les chercheurs s'attendent à ce que la technique soit largement adoptée à la fois dans les sciences de la vie et dans la science des matériaux, par exemple dans la recherche sur les batteries ou pour examiner les défauts provoquant la défaillance des matériaux de construction.
"Finalement, nous voulons voir des médicaments ciblant les cellules cancéreuses, " dit Kelly.
