Une technique de microscopie permet l'imagerie 3D super-résolution à l'échelle nanométrique
Une équipe de chercheurs combine deux techniques pour obtenir une imagerie isotrope à super-résolution
Au cours des deux dernières décennies, la microscopie a connu des progrès sans précédent en termes de vitesse et de résolution. Cependant, les structures cellulaires sont essentiellement tridimensionnelles, et les techniques conventionnelles de super-résolution n'ont souvent pas la résolution nécessaire dans les trois directions pour saisir les détails à l'échelle du nanomètre. Une équipe de recherche dirigée par l'université de Göttingen, comprenant l'université de Würzburg et le Center for Cancer Research aux États-Unis, a étudié une technique d'imagerie à super-résolution qui consiste à combiner les avantages de deux méthodes différentes pour obtenir la même résolution dans les trois dimensions ; c'est la résolution "isotrope". Les résultats ont été publiés dans Science Advances.
Pour montrer que l'imagerie 3D avec MIET-SMLM est compatible avec les échantillons biologiques, des cellules ont été ensemencées sur un verre de couverture recouvert de 10 nm d'or et de 5 nm de SiO2 en utilisant la procédure standard de préparation des échantillons par immunofluorescence. Le rendu artistique illustre l'imagerie des cellules sur une surface d'or en résolvant le réseau de microtubules et les puits recouverts de clathrine.
Alexey Chizhik
Malgré les énormes améliorations apportées à la microscopie, il existe toujours un écart remarquable entre la résolution dans les trois dimensions. L'une des méthodes permettant de combler cet écart et d'atteindre une résolution de l'ordre du nanomètre est l'imagerie par transfert d'énergie induit par le métal (MIET). L'exceptionnelle résolution en profondeur de l'imagerie MIET a été combinée à l'extraordinaire résolution latérale de la microscopie à localisation de molécules uniques, en particulier avec une méthode appelée microscopie à reconstruction optique stochastique directe (dSTORM). La nouvelle technique basée sur cette combinaison permet aux chercheurs d'obtenir une imagerie tridimensionnelle isotrope à super-résolution des structures sous-cellulaires. En outre, les chercheurs mettent en œuvre la technique MIET-dSTORM à double couleur, ce qui leur permet d'imager deux structures cellulaires différentes en trois dimensions, par exemple des microtubules et des puits recouverts de clathrine - de minuscules structures à l'intérieur des cellules - qui existent ensemble dans la même zone.
"En combinant les concepts établis, nous avons mis au point une nouvelle technique de microscopie à super-résolution. Son principal avantage est qu'elle permet une résolution extrêmement élevée en trois dimensions, malgré l'utilisation d'une configuration relativement simple", explique le Dr Jan Christoph Thiele, premier auteur de la publication, Université de Göttingen. "Il s'agit d'un outil puissant aux nombreuses applications permettant de résoudre les complexes protéiques et les petits organites avec une précision inférieure au nanomètre. Toute personne ayant accès à la technologie du microscope confocal avec un scanner laser rapide et des capacités de mesure de la durée de vie de la fluorescence devrait essayer cette technique", déclare le Dr Oleksii Nevskyi, l'un des auteurs correspondants.
"La beauté de cette technique est sa simplicité. Cela signifie que les chercheurs du monde entier pourront la mettre en œuvre rapidement dans leurs microscopes", ajoute le professeur Jörg Enderlein, qui a dirigé l'équipe de recherche à l'Institut de biophysique de l'université de Göttingen. Cette méthode promet de devenir un outil puissant pour la microscopie à super-résolution 3D multiplexée avec une résolution extraordinairement élevée et une variété d'applications en biologie structurelle.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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