Équipe de recherche dirigée par Alexander Rohrbach, professeur à l'Université de Fribourg
Le laser tourne autour de l'objet étudié sous différents angles 100 fois par seconde. Toutes les dix ms, une image ultra-haute définition est formée à partir de la lumière diffusée.
Source : Rohrbach, Université de Fribourg
« Nous utilisons plusieurs phénomènes physiques,connu de la vie quotidienne, dit Rohrbach. "Tout d'abord, le fait que les petits objets, tels que les molécules, les virus ou les structures cellulaires, diffusent le plus la lumière bleue."
Cette spécificité des objets minuscules, comme notéscientifiques, c'est facile à montrer sur l'exemple du ciel. Les molécules d'air diffusent le plus la partie bleue du spectre solaire, c'est pourquoi le ciel diurne nous apparaît bleu. Dans le cadre de la microscopie, les petits objets, selon les auteurs du développement, dispersent et dirigent vers la caméra environ dix fois plus de particules de lumière bleue que de particules de lumière rouge.
Le deuxième trait, également emprunté àDans le monde réel, l'angle d'inclinaison selon lequel le faisceau est dirigé vers l'objet étudié est devenu très faible. Les chercheurs affirment que les images de particules deviennent plus claires lorsque le faisceau laser est incliné par rapport au plan de l'objet, tout comme les empreintes digitales sont plus visibles sur un verre lorsqu'elles sont vues sous un angle par rapport à la lumière.
De plus, les scientifiques illuminent l'objet avec un faisceau laser oblique séquentiellement de tous les côtés pour éviter d'éventuelles distorsions et artefacts.
ROCS utilise une lumière laser collimatée bleue tournantsous des angles obliques pour former des images en 10 ms. Par conséquent, la lumière laser rétrodiffusée forme une image super-résolue sur une caméra en moins de 10 ms en ajoutant simplement des images cohérentes (partie gauche du film). À droite : formation d'image avec 700x slowmo pic.twitter.com/JBcfBLfSec
— Alexandre Rohrbach (@AlexRohrbach09) 3 janvier 2022
A gauche - images individuelles, à droite - l'image globale.
Des chercheurs démontrent leur travailmicroscope sur divers systèmes cellulaires. Par exemple, les scientifiques ont pu filmer comment les mastocytes stimulés ouvrent de petits pores en quelques millisecondes seulement pour tirer des pastilles sphériques avec une force et une vitesse inexplicablement élevées. Les granules contiennent l'histamine messagère, qui peut ensuite entraîner des réactions allergiques.
Dans d'autres expériences, les scientifiques ont pu observerplusieurs milliers d'images de la façon dont les filopodes - les longs "doigts" filamenteux des macrophages - scannent leur environnement à la recherche de proies dans un mouvement frémissant complexe, et comment leur cytosquelette peut changer à des taux jusque-là inconnus.
Incroyable à quelle vitesse les particules de type virus (100 nm, n = 1,4) sont, comment elles essaient de trouver le meilleur point de liaison au niveau des cellules (microscopie ROCS 100 Hz, 5x slomo) pic.twitter.com/04yGMyWSkQ
— Alexandre Rohrbach (@AlexRohrbach09) 2 janvier 2022
Des particules ressemblant à des virus tentent de pénétrer dans la cellule
"Notre objectif principal n'était pas de créer de belles images ou des films avec une dynamique cellulaire étonnamment élevée - nous voulions acquérir de nouvelles connaissances biologiques", explique Rohrbach.
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