Une nouvelle technologie de microscopie pourrait permettre d'observer les tissus cérébraux vivants de la manière la plus approfondie qui soit

Une équipe de chercheurs du MIT a mis au point une nouvelle technologie de microscope qui permet de voir plus profondément dans le tissu cérébral au niveau de la cellule unique que les microscopes conventionnels. Le système utilise une nouvelle combinaison de lumière et de son pour créer des images à haute résolution sans avoir besoin d'étiquettes externes. Les travaux sont détaillés dans un article publié dans la revue Light : Science and Applications.

Le nouveau système "Multiphoton-In and Acoustic-Out" fonctionne en deux étapes principales. Tout d'abord, il utilise une rafale intense et ultracourte de lumière à grande longueur d'onde pour pénétrer profondément et précisément dans le tissu cérébral. La "lumière à trois photons" excite la molécule cible à l'intérieur d'une seule cellule.

Dans un deuxième temps, au lieu d'essayer de détecter la faible lumière fluorescente émise par la molécule, on mesure le son. Lorsque l'énergie lumineuse est absorbée, elle provoque une expansion thermique à l'intérieur de la cellule, produisant des ondes sonores qui se propagent dans le tissu. Un microphone à ultrasons très sensible capte le son, puis le système convertit le signal sonore en une image détaillée.

En utilisant le nouveau système, l'équipe a réussi à obtenir une image du NAD(P)H - une molécule associée au métabolisme cellulaire et à l'activité des neurones - à travers un organoïde cérébral humain de 1,1 millimètre d'épaisseur. Pour mettre les choses en perspective, ce chiffre est 5 fois supérieur à ce que les autres technologies de microscopie sans étiquette sont capables de faire.

Étant donné que le nouveau système ne nécessite aucun ajout de produits chimiques ou de génie génétique, les chercheurs prévoient qu'il pourrait un jour être utilisé dans des contextes cliniques, par exemple pour la détection de biomarqueurs de maladies telles que la maladie d'Alzheimer au cours d'une opération du cerveau. Les tests effectués jusqu'à présent ont été réalisés in vitro et ex vivo, mais l'équipe vise maintenant une démonstration sur un animal vivant.