Une équipe de chercheurs de l'Université de Californie à Berkeley a développé une nouvelle méthode de microscopie à fluorescence capable d'améliorer la résolution jusqu'à l'échelle d'Ångström. Cette avancée pourrait avoir des implications majeures pour l’étude des systèmes biologiques, car elle permettrait aux scientifiques de voir des détails auparavant invisibles.
La nouvelle méthode, appelée STORM (microscopie de reconstruction optique stochastique), utilise une série d'impulsions lumineuses brèves et intenses pour exciter les molécules fluorescentes dans un échantillon. Les molécules sont ensuite visualisées à l’aide d’un microscope à haute résolution. En contrôlant soigneusement le timing des impulsions lumineuses, les chercheurs parviennent à réduire la quantité de bruit de fond et à améliorer la résolution des images.
Dans leurs expériences, les chercheurs ont pu atteindre une résolution de 20 Ångströms, soit environ la taille d'un atome. Il s'agit d'une amélioration significative par rapport à la résolution de la microscopie à fluorescence conventionnelle, qui est généralement limitée à environ 200 nanomètres.
Les chercheurs pensent que STORM pourrait être utilisé pour étudier un large éventail de systèmes biologiques, notamment les cellules, les protéines et l’ADN. Cela pourrait également être utilisé pour développer de nouveaux médicaments et traitements contre des maladies.
"Cette nouvelle méthode de microscopie a le potentiel de révolutionner la façon dont nous étudions les systèmes biologiques", a déclaré le responsable de l'étude, Xiangyu Zhuang. "Cela nous permettra de voir des détails qui étaient auparavant invisibles, ce qui pourrait conduire à de nouvelles connaissances sur le fonctionnement des cellules et sur le développement des maladies."
L'étude a été publiée dans la revue Nature Methods.
STORM fonctionne en excitant les molécules fluorescentes dans un échantillon avec une série d’impulsions lumineuses brèves et intenses. Les molécules sont ensuite visualisées à l’aide d’un microscope à haute résolution. En contrôlant soigneusement le timing des impulsions lumineuses, les chercheurs parviennent à réduire la quantité de bruit de fond et à améliorer la résolution des images.
STORM offre plusieurs avantages par rapport à la microscopie à fluorescence conventionnelle, notamment :
* Résolution améliorée : STORM peut atteindre une résolution de 20 Ångströms, soit environ la taille d'un atome. Il s'agit d'une amélioration significative par rapport à la résolution de la microscopie à fluorescence conventionnelle, qui est généralement limitée à environ 200 nanomètres.
* Bruit de fond réduit : STORM utilise une série d'impulsions lumineuses brèves et intenses pour exciter les molécules fluorescentes dans un échantillon. Cela réduit la quantité de bruit de fond et améliore le contraste des images.
* Polyvalence : STORM peut être utilisé pour étudier un large éventail de systèmes biologiques, notamment les cellules, les protéines et l’ADN.
STORM pourrait avoir un large éventail d’applications, notamment :
* Étudier la structure des molécules biologiques : STORM pourrait être utilisé pour étudier la structure des protéines, de l’ADN et d’autres molécules biologiques avec des détails sans précédent. Ces informations pourraient aider les scientifiques à comprendre comment ces molécules fonctionnent et comment elles interagissent les unes avec les autres.
* Développement de nouveaux médicaments et traitements : STORM pourrait être utilisé pour étudier la façon dont les médicaments interagissent avec les cellules et les tissus. Ces informations pourraient aider les scientifiques à développer de nouveaux médicaments et traitements contre les maladies.
* Diagnostiquer les maladies : STORM pourrait être utilisé pour diagnostiquer des maladies en détectant la présence de biomarqueurs spécifiques. Cela pourrait conduire à un diagnostic et à un traitement plus précoces des maladies.
Le développement de STORM constitue une avancée majeure dans le domaine de la microscopie à fluorescence. Cette nouvelle méthode offre une résolution améliorée, un bruit de fond réduit et une polyvalence, ce qui en fait un outil puissant pour étudier les systèmes biologiques. STORM a le potentiel de révolutionner la façon dont nous étudions les cellules, les protéines et l’ADN, et pourrait conduire à de nouvelles connaissances sur la façon dont les maladies se développent et sur de nouveaux médicaments et traitements.
