Une technique de microscopie révolutionnaire : Les nanocanaux ouvrent la voie à une nouvelle médecine
L'innovation a également fait un pas vers la société grâce à la start-up Envue Technologies.
Pour mettre au point de nouveaux médicaments et vaccins, il est nécessaire d'acquérir des connaissances détaillées sur les plus petites composantes biologiques de la nature - les biomolécules. Des chercheurs de l'université de technologie de Chalmers, en Suède, présentent aujourd'hui une technique de microscopie révolutionnaire qui permet d'étudier les protéines, l'ADN et d'autres minuscules particules biologiques dans leur état naturel d'une manière totalement nouvelle.
Les biomolécules que les chercheurs veulent étudier sont placées dans une puce constituée de minuscules tubes de taille nanométrique - les nanocanaux. Le liquide à tester est ajouté à la puce, qui est montée dans un microscope optique à champ sombre et éclairée par une lumière visible. La molécule apparaît sous la forme d'une ombre noire se déplaçant librement à l'intérieur du canal sur un écran relié au microscope. L'obscurité de l'ombre est proportionnelle à la masse de la molécule.
Envue Technology | Maja Saaranen
La mise au point de médicaments et de vaccins nécessite beaucoup de temps et d'argent. Il est donc crucial de pouvoir rationaliser le travail en étudiant comment, par exemple, les protéines individuelles se comportent et interagissent entre elles. La nouvelle méthode de microscopie de Chalmers peut permettre de trouver les candidats les plus prometteurs à un stade plus précoce. La technique pourrait également être utilisée pour mener des recherches sur la manière dont les cellules communiquent entre elles en sécrétant des molécules et autres nanoparticules biologiques. Ces processus jouent un rôle important dans notre réponse immunitaire, par exemple.
Révéler sa silhouette
Les biomolécules sont à la fois petites et insaisissables, mais vitales puisqu'elles sont les éléments constitutifs de tout ce qui est vivant. Pour qu'elles livrent leurs secrets en microscopie optique, les chercheurs doivent actuellement les marquer d'un label fluorescent ou les fixer sur une surface.
"Avec les méthodes actuelles, on ne peut jamais être sûr que le marquage ou la surface sur laquelle la molécule est fixée n'affecte pas les propriétés de la molécule. Grâce à notre technologie, qui ne nécessite rien de tel, la molécule montre sa silhouette, ou signature optique, tout à fait naturelle, ce qui signifie que nous pouvons analyser la molécule telle qu'elle est", explique Christoph Langhammer, professeur au département de physique de l'université Chalmers et responsable de la recherche. Il a mis au point cette nouvelle méthode en collaboration avec des chercheurs en physique et en biologie de l'université Chalmers et de l'université de Göteborg.
Cette méthode unique de microscopie repose sur le fait que les molécules ou les particules que les chercheurs souhaitent étudier sont expulsées à travers une puce contenant de minuscules tubes de taille nanométrique, appelés nanocanaux. Un fluide d'essai est ajouté à la puce qui est ensuite éclairée par de la lumière visible. L'interaction qui se produit alors entre la lumière, la molécule et les petits canaux remplis de fluide fait apparaître la molécule à l'intérieur sous la forme d'une ombre sombre, que l'on peut voir sur l'écran relié au microscope. En l'étudiant, les chercheurs peuvent non seulement voir mais aussi déterminer la masse et la taille de la biomolécule, et obtenir des informations indirectes sur sa forme - ce qui n'était pas possible auparavant avec une seule technique.
Une innovation reconnue
La nouvelle technique, la microscopie à diffusion nanofluidique, a récemment été présentée dans la revue scientifique Nature Methods. L'Académie royale suédoise des sciences de l'ingénieur, qui répertorie chaque année un certain nombre de projets de recherche susceptibles de changer le monde et d'apporter des avantages réels, a également rendu hommage aux progrès réalisés. L'innovation a également fait un pas vers la société grâce à la start-up Envue Technologies, qui a reçu le prix "Game Changer" lors du concours Venture Cup de cette année dans l'ouest de la Suède.
"Notre méthode rend le travail plus efficace, par exemple lorsqu'il faut étudier le contenu d'un échantillon, mais qu'on ne sait pas à l'avance ce qu'il contient et donc ce qu'il faut marquer", explique la chercheuse Barbora Špačková, qui, pendant son séjour à Chalmers, a dérivé la base théorique de la nouvelle technique, puis a également mené la première étude expérimentale avec cette technologie.
Les chercheurs poursuivent maintenant l'optimisation de la conception des nanocanaux afin de trouver des molécules et des particules encore plus petites qui ne sont pas encore visibles aujourd'hui.
"L'objectif est d'affiner notre technique afin qu'elle puisse contribuer à améliorer notre compréhension fondamentale du fonctionnement de la vie et à rendre plus efficace le développement de la prochaine génération de médicaments", explique M. Langhammer.
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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