Le MIT crée une méthode d'imagerie budgétaire avec une précision de 10 nanomètres

Une nouvelle technique d'imagerie peu coûteuse développée par les ingénieurs du MIT permettra aux scientifiques d'imager les virus et,

peut-être même des biomolécules individuelles.Elle est basée sur la microscopie à expansion. Cette approche consiste à intégrer des échantillons biologiques dans un hydrogel, puis à les étendre avant de les imager au microscope. Pour la nouvelle technique d’imagerie, les chercheurs ont développé un nouveau type d’hydrogel. Sa particularité est qu'il prend en charge une configuration plus uniforme. Cela permet à son tour d’imager de minuscules structures biologiques avec une plus grande précision.

Ce degré de précision aidera à étudier les interactions moléculaires de base qui rendent la vie possible, explique Edward Boyden, professeur au MIT.

Les laboratoires du monde entier ont commencé à utilisermicroscopie à expansion depuis que le laboratoire de Boyden l'a introduit pour la première fois en 2015. Avec cette technique, les chercheurs agrandissent physiquement leurs échantillons jusqu’à environ quatre fois leur taille linéaire avant de les imager. Cela leur permet de créer des images haute résolution sans équipement coûteux.

Dans un article publié en 2017, le laboratoireBoydena a démontré une résolution d'environ 20 nanomètres en utilisant un processus dans lequel les échantillons ont été agrandis deux fois avant l'imagerie. Cette approche, ainsi que les versions antérieures de la microscopie à expansion, sont basées sur un polymère absorbant à base de polyacrylate de sodium. Ces gels gonflent lorsqu'ils sont exposés à l'eau. Cependant, l'une de leurs limites critiques est qu'ils ne sont pas complètement uniformes en termes de structure ou de densité. Cette irrégularité conduit à une légère distorsion de la forme de l'échantillon lors de son expansion, ce qui limite la précision réalisable.

Pour surmonter ce problème, le MIT a développé un nouveaugel - tétragel, qui forme une structure plus prévisible. En combinant des molécules tétraédriques de polyéthylène glycol avec des polyacrylates de sodium tétraédriques, les scientifiques ont pu créer une structure en treillis. Il est beaucoup plus homogène que les hydrogels de polyacrylate de sodium synthétisés par des radicaux libres qui ont été utilisés précédemment.

Les scientifiques ont démontré l'exactitude de la nouvelle approcheà l'imagerie en l'utilisant pour développer les particules du virus de l'herpès simplex de type 1 (HSV-1). Ils ont une forme sphérique caractéristique. Après avoir élargi les particules virales, les chercheurs ont comparé les formes aux formes obtenues par microscopie électronique. Il s'est avéré que la distorsion était beaucoup plus faible que dans les versions précédentes de la microscopie à expansion. Cela a permis d'atteindre une précision d'environ 10 nanomètres.

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