« Nous avons utilisé du polyacrylate de sodium, un polymère qui constitue la matière essentielle des couches de bébé et qui peut absorber beaucoup d’eau et de ce fait, gonfler énormément », indique au « Quotidien », Edward Boyden, professeur au MIT et responsable de l’équipe qui publie les résultats de ses travaux dans « Science ».
Après avoir attaché aux structures cellulaires à observer un marqueur fluorescent qui peut s’ancrer dans ce réseau, « nous avons infusé les précurseurs du polymère dans des tissus cérébraux fixés et nous y avons provoqué la formation de chaînes… (qui) se répandent partout dans le tissu », poursuit-il. À la suite de traitements chimiques et d’une digestion enzymatique qui donnent au tissu imprégné de polymères une apparence très régulière et lui permet de s’étendre, les chercheurs ajoutent de l’eau. En se gonflant, le gel formé entraîne le tissu, et l’échantillon s’agrandit 4 à 5 fois uniformément dans les trois dimensions.
Imagerie de tumeurs cancéreuses
Contrairement à la microscopie électronique ou à la microscopie de super-résolution qui fonctionnent mieux avec des échantillons relativement petits et sur deux dimensions, « notre méthode permet d’introduire une résolution à l’échelle nanométrique pour des structures tridimensionnelles », souligne Edward Boyden. Cela devrait être utile, pense-t-il, pour établir la cartographie de grands circuits cérébraux, ou, idéalement, l’imagerie de tumeurs cancéreuses à une résolution assez précise pour voir les cascades de signalisation qui font que les cellules croissent et deviennent pathologiques.
« Le concept d’agrandir physiquement des échantillons biologiques avant d’en observer l’image est brillant, remarque pour « le Quotidien », Ernst Stelzer, professeur à l’université Goethe de Francfort. Je pense que c’est une très bonne idée, loin d’être évidente. »
« Cela ne nécessite pas une super technologie », commente également le Dr Je Hyuk Lee, professeur adjoint à Cold Spring Harbor Laboratory, dans l’état de New York. Comparé à d’autres méthodes similaires, cela permet d’obtenir un spécimen « plus grand et plus transparent », explique-t-il au « Quotidien ».
Ces deux chercheurs expriment quelques réserves concernant la conservation de la structure cellulaire au cours de la procédure. Ernst Stelzer remarque : « Ce qui m’inquiète le plus est comment cela va affecter les dimensions correctes du spécimen... mais les images et les contrôles effectués dans le laboratoire d’Edward Boyden indiquent que cela pourrait être utile pour un certain nombre d’applications. »
* http://www.sciencemag.org/content/early/2015/01/14/science.1260088. A voir une animation vidéo en 3 D ci-dessous.
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