Résumé :
Une équipe de l'École Polytechnique Fédérale de Lausanne en Suisse a développé une nouvelle méthode d'imagerie par microscopie à fluorescence appelée SPIFFI, capable de reconstruire des images en super-résolution à partir d'une seule exposition de caméra et d'aider les chercheurs à observer des changements rapides dans les structures cellulaires vivantes telles que les mitochondries et les microtubules. La recherche a été publiée dans la revue Nature Methods.
La microscopie partielle à super-résolution traditionnelle nécessite la prise de vue continue de centaines, voire de milliers d'images, puis utilise les changements de fluorescence pour reconstruire les détails ; Lorsque les cellules sont actives, les structures bougent ou changent de forme pendant la prise de vue, ce qui donne des images finales floues. SPIFFI utilise à la place les informations de polarisation de luminescence des molécules fluorescentes : le système optique divise la fluorescence en quatre canaux sensibles à différentes directions de polarisation, puis compare les images obtenues à partir de la même exposition pour extraire les détails spatiaux difficiles à afficher avec les microscopes à grand champ conventionnels.
Dans cette expérience, l'équipe de recherche a augmenté la résolution de l'imagerie d'environ 1,7 fois avec une seule exposition, capable de résoudre des structures d'environ 160 à 170 nanomètres, et a photographié le mouvement des mitochondries et des microtubules dans les cellules vivantes, ainsi que des processus tels que la fusion et la division des structures cellulaires. Étant donné que chaque image peut générer indépendamment une image en super-résolution, les images consécutives peuvent en outre former une vidéo en super-résolution de cellules vivantes.
Les chercheurs ont également combiné l'image SPIFFI avec les méthodes d'analyse des fluctuations de fluorescence existantes et ont encore amélioré la résolution jusqu'à environ 80 nanomètres grâce au post-traitement ; cette valeur n'est pas directement atteinte par une seule exposition. L’équipe tente actuellement de réduire la taille de l’appareil et de le combiner avec une imagerie microscopique tridimensionnelle. Étant donné que les composants optiques pertinents devraient être intégrés dans les microscopes à fluorescence existants, cette technologie pourrait être utilisée dans de futures recherches en biologie cellulaire, en neurosciences, en biophysique et en découverte de médicaments.
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