Des scientifiques de l'École Polytechnique Fédérale de Lausanne ont utilisé la nanoplasmonique pour observer
Visualisation de la sécrétion de protéines dans une seule cellule. Vidéo : EPFL
Pour l'observation, les chercheurs placent des individuscellules dans des puits microscopiques dans une puce plaquée or nanostructurée. Après cela, ils provoquent une résonance plasmonique à la surface de la puce. Ce sont des oscillations résonnantes d'électrons qui se produisent lorsqu'un plasmon de surface est excité par une onde électromagnétique externe. Ces fluctuations permettent de cartographier les substances sécrétées au fur et à mesure de leur formation, en observant la forme et le mouvement des cellules.
La méthode des scientifiques est basée sur une puce nanoplasmoniqueune zone de 1 cm², constituée de millions de minuscules trous et de centaines de chambres pour les cellules individuelles. La puce est constituée d'un substrat d'or nanostructuré recouvert d'un fin maillage polymère. Chaque chambre est remplie de milieu cellulaire pour maintenir les cellules en vie et en bonne santé pendant le processus d'imagerie.
La structure de la puce avec laquelle la recherche a été effectuée. Image : Saeid Ansaryan et al., Nature Biomedical Engineering
La résonance plasmonique est déclenchée parun faisceau de lumière qui fait osciller les électrons des atomes d'or. La nanostructure est conçue de manière à ce que seules certaines longueurs d'onde puissent la pénétrer. Lorsque quelque chose, comme la sécrétion de protéines, se produit à la surface de la puce, cela modifie la lumière transmise et le spectre se déplace. Un capteur d'image et une LED détectent ces changements.
Parce que cette méthode immerge les cellules dansmilieu de culture et ne nécessite pas de marqueurs toxiques utilisés dans d'autres technologies d'imagerie, les cellules étudiées sont faciles à récupérer. Cela donne à la méthode un grand potentiel d'utilisation dans le développement de produits pharmaceutiques, de vaccins et d'autres traitements, notent les auteurs. Par exemple, il peut être utilisé pour étudier comment les cellules réagissent à divers traitements au niveau individuel.
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Sur la couverture : illustration de cellules vivantes dans des micropuces. Photo : BIOS EPFL