Les chercheurs du Laboratoire européen de biologie moléculaire (EMBL) ont réalisé une avancée majeure dans le domaine de l'imagerie grâce à la technologie du microscope Brillouin, augmentant de 1 000 fois la vitesse et le débit des microscopes Brillouin, rendant l'observation d'échantillons biologiques photosensibles plus efficace et fournissant un outil puissant pour explorer les sciences de la vie. Un article connexe a été publié dans la revue Nature Photonics le 20.

La « diffusion Brillouin » signifie que lorsque la lumière frappe une substance, elle interagit avec les vibrations thermiques qui se produisent naturellement à l'intérieur de la substance, échangeant de l'énergie et modifiant légèrement la fréquence ou la couleur de la lumière. La mesure du spectre de la lumière diffusée peut révéler la structure interne et les propriétés physiques de la matière.

Ce n’est qu’au début du XXIe siècle que le principe de la « diffusion Brillouin » a été appliqué à la technologie d’imagerie non invasive en temps réel en biologie. Jusqu’à présent, les scientifiques utilisant les microscopes Brillouin ne pouvaient voir qu’un seul pixel de l’objet observé à la fois. En 2022, l’équipe de l’EMBL Prevedel a étendu pour la première fois le champ de vision à une ligne contenant 100 pixels. Le développement de cette technologie a considérablement amélioré la vitesse et la résolution de l’imagerie et réduit les dommages causés par la lumière. Le "Guardian" britannique a sélectionné cette réalisation comme l'une des dix principales nouvelles scientifiques de l'année.

Les chercheurs ont cette fois amélioré la technologie du microscope Brillouin, le rendant environ 1 000 fois plus rapide et 1 000 fois plus efficace. Dans le même temps, de nouvelles méthodes de microscopie ont élargi la gamme de matériaux pouvant être observés, passant de la simple vision d'une ligne le long de l'objet d'observation à la possibilité désormais de voir un plan complet d'environ 10 000 pixels. Cela permet aux scientifiques de capturer des images 3D assez rapidement pour observer des organismes vivants.

Robert Prevedel, auteur correspondant de l'article et chef de l'équipe EMBL, a déclaré que cette avancée dans le domaine de l'imagerie mécanique ou imagerie Brillouin est d'une grande importance et ouvre une nouvelle « fenêtre » permettant aux scientifiques d'explorer la vie.

Cette méthode constituera un outil puissant pour le diagnostic précoce du cancer, de l'athérosclérose, de la maladie d'Alzheimer et d'autres maladies. Cela révolutionnera également la manière dont les scientifiques mesurent et suivent les changements mécaniques dans les cellules au cours du développement normal et améliorera considérablement la compréhension des scientifiques sur l'importance des forces mécaniques en biologie.