Nouvelle méthode révolutionnaire pour observer les cellules sans les endommager

ParisDes scientifiques du Brookhaven National Laboratory, sous l'égide du Département de l'Énergie des États-Unis, ont mis au point une nouvelle méthode pour observer les cellules en détail sans les endommager. Cette technique combine deux approches utilisant les rayons X : la tomographie par ordinateur (XCT) et la microscopie à fluorescence (XRF).

Points Clés :

• Cette méthode permet d’analyser la structure fine et la composition chimique des cellules.
• Elle facilite la compréhension du fonctionnement et des interactions cellulaires.
• Elle trouve des applications potentielles en médecine, en agriculture et dans divers autres domaines.

Le groupe de chercheurs a employé des cellules de la lignée HEK 293, dérivées du rein embryonnaire humain, pour leurs expériences. Bien qu'elles soient faciles à cultiver, elles sont délicates à imager avec des rayons X. Ils ont dû suivre un processus complexe pour préparer les échantillons.

D'abord, traitez les cellules avec de la paraformaldéhyde pour préserver leur structure. Ensuite, congelez rapidement les échantillons à l'aide d'éthane liquide. Puis, transférez-les dans de l'azote liquide. Enfin, lyophilisez les échantillons pour éliminer l'eau tout en maintenant la structure cellulaire.

Techniques d'Imagerie :

• XCT : Cette méthode permet de capturer la structure physique de la cellule. Elle utilise des rayons X pour montrer une section transversale de l’échantillon.
• Microscopie XRF : Cette technique révèle la répartition des éléments à l'intérieur de la cellule. Elle utilise des rayons X à haute énergie pour exciter le matériau, provoquant l'émission de fluorescence X. Cela aide à comprendre la composition chimique de la cellule.

Xianghui Xiao, chercheur principal à Brookhaven, a mis en avant les bénéfices de l'utilisation conjointe de deux techniques. L'imagerie XCT offre une vue tridimensionnelle de la cellule, facilitant ainsi le ciblage précis des mesures XRF sur des zones spécifiques. Cette approche permet de gagner du temps et de réduire les risques de détérioration des cellules induits par une exposition excessive aux rayons X.

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Les nouvelles méthodes peuvent améliorer les applications pratiques. Yang Yang, un scientifique de Brookhaven, a déclaré qu'elles pourraient aider à la distribution des médicaments. En imagerie des parties des cellules et en suivant les changements des éléments lors des traitements, les chercheurs peuvent mieux comprendre le fonctionnement des médicaments dans les cellules.

Applications Futures :

• Analyse des cellules humaines et de leurs organites.
• Observation des champignons pathogènes et des bactéries bénéfiques.
• Compréhension des interactions entre les agents pathogènes et leurs hôtes.
• Étude du microbiome humain.
• Exploration des relations symbiotiques entre les plantes et les champignons.

Qun Liu, un biologiste structurel à Brookhaven, a évoqué l'intérêt de cette technologie pour l'étude de cultures comme le sorgho. Le sorgho est crucial pour la bioénergie, et comprendre son interaction avec le champignon nocif Colletotrichum sublineola pourrait mener à de meilleurs moyens de protéger cette plante.

Cette nouvelle méthode d'imagerie nous permet de mieux comprendre le fonctionnement des systèmes biologiques. Elle offre des moyens améliorés pour observer les cellules et crée des outils innovants pour les étudier de manière plus approfondie. À mesure que ce domaine progresse, nous pouvons nous attendre à voir des images encore plus nettes de la structure et du fonctionnement des cellules.

Cette étude a été financée par la Recherche et Développement Dirigés par le Laboratoire de Brookhaven et par le Bureau des Sciences du Département de l'Énergie américain.