"Vue laser" de l'avocat : une nouvelle méthode révèle l'intérieur des cellules
Une équipe de chercheurs met au point une méthode de reconnaissance des propriétés des cellules
Vérifier si un avocat est dur ou mou en le regardant ? Il faudrait pour cela savoir comment les cellules végétales se comportent derrière la peau. Il en va de même pour toutes les autres cellules de notre planète : Malgré plus de 100 ans de recherches intensives, nombre de leurs propriétés restent cachées à l'intérieur de la cellule. Des chercheurs de l'université de Göttingen décrivent dans leur récente publication dans Nature Materials une nouvelle approche qui permet de déterminer les propriétés mécaniques particulièrement difficiles à détecter à l'intérieur de la cellule en y regardant de plus près.
L'observation précise du mouvement fluctuant de minuscules particules dans les cellules permet de déterminer si l'intérieur de la cellule est dur, mou ou liquide.
AI-generated by Till Moritz Münker
Une vue de la cellule à l'aide d'un piège laser optique : il localise des particules microscopiques afin de tirer des conclusions sur leurs mouvements aléatoires. Une nouvelle approche développée par les chercheurs de Göttingen permet de déduire de ces mouvements la dureté, la souplesse ou la liquidité de l'intérieur de la cellule.
Till M. Münker
Les cellules sont les unités de base de toute vie et leur compréhension précise est un facteur clé des progrès réalisés en médecine et en biologie. Néanmoins, la recherche sur les cellules reste un défi car de nombreuses méthodes détruisent la cellule lors de l'analyse. Des chercheurs de l'université de Göttingen ont donc lancé une nouvelle idée : ils ont utilisé le mouvement fluctuant aléatoire qu'effectuent toutes les particules microscopiques. Pour ce faire, ils ont d'abord simulé les fluctuations attendues et ont ensuite vérifié les prédictions à l'aide de pièges laser optiques capables de contrôler précisément les microparticules. Grâce à cette approche, l'équipe de recherche a pu analyser le mouvement des particules microscopiques avec une précision de l'ordre du nanomètre et une résolution temporelle d'environ 50 microsecondes. En outre, l'analyse tient également compte de l'historique, c'est-à-dire des mouvements passés. Il s'est avéré que de nombreux objets veulent toujours revenir à un certain endroit après s'en être éloignés de manière aléatoire. Les chercheurs ont utilisé cette tendance à revenir à une position antérieure pour définir une nouvelle quantification, la "relaxation arrière moyenne" (MBR).
Cette nouvelle variable constitue une sorte d'empreinte digitale : elle contient des informations sur les causes des mouvements observés. Elle permet pour la première fois de distinguer les processus actifs des processus purement dépendants de la température (mouvement brownien). "Avec le MBR, nous pouvons obtenir plus d'informations sur les mouvements des objets qu'avec les approches habituelles", explique le professeur Matthias Krüger de l'Institut de physique théorique de l'université de Göttingen.
Afin d'obtenir des informations sur les cellules vivantes, les chercheurs ont appliqué la méthode à l'intérieur des cellules vivantes. "Comme notre connaissance de l'intérieur des cellules est encore limitée, nous ne savions pas au départ si le MBR pouvait également être utilisé dans ce cas. Lorsque j'ai vu les courbes obtenues, j'ai eu du mal à en croire mes yeux, car l'intérieur des cellules pouvait être décrit très précisément à l'aide des approches que nous avions initialement élaborées pour des situations beaucoup plus simples", s'émerveille le professeur Timo Betz du Troisième Institut de Physique, responsable des expériences.
"Les résultats montrent que la combinaison d'un examen minutieux et de nouvelles méthodes d'analyse intelligentes permet de savoir si l'intérieur des cellules est mou, dur ou liquide", explique le premier auteur de l'étude, Till Münker, du troisième institut de physique. Les travaux ont été cofinancés par l'Union européenne dans le cadre d'une subvention consolidée du CER.
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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