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Localiser avec une précision nanométrique les molécules en 3D

Une nouvelle technique de microscopie optique de super-résolution a été mise au point par des équipes de l’Institut des sciences moléculaires d’Orsay et de l’Institut Langevin. Sa particularité ? Elle atteint une précision nanométrique uniforme dans les trois dimensions et en profondeur. Ce qui n’est, selon Sandrine Lévêque-Fort, directrice de recherche à l’Institut des sciences moléculaires d’Orsay, pas permis par les techniques actuelles. Baptisée ModLoc, pour Modulated Localization, elle permet de révéler la position en 3D de molécules, quelle que soit la profondeur de l’échantillon biologique.

ModLoc est une technique de microscopie de super-résolution pour positionner précisément une molécule en 3D dans un échantillon biologique. Au lieu d’avoir un éclairage homogène, on éclaire avec des interférences directement créées par les faisceaux laser dans l’échantillon : des franges sombres et lumineuses, comme des zébrures, sont ainsi balayées rapidement. Grâce à cette illumination structurée, on introduit une modulation de la fluorescence, ce qui permet d’obtenir une précision nanométrique dans la localisation des molécules de l’échantillon.

Concrètement, il s'agit d'un microscope optique sur lequel on change la façon de mettre en forme le laser, qui vient exciter les molécules, ainsi que la détection de la fluorescence. Quand on souhaite faire de l’imagerie en 3D pour positionner une molécule dans un échantillon biologique, il est difficile d’observer en profondeur à l’intérieur des cellules ou dans des systèmes plus complexes. Grâce à ModLoc, on peut examiner la structure en profondeur grâce à la structuration qui permet d’avoir la même résolution, quel que soit l’endroit observé de l’échantillon.

ModLoc va permettre de comprendre plus rapidement la fonction des protéines dans les cellules. Elle permet également de comprendre les interactions entre protéines. Les biologistes par exemple vont l’utiliser pour comprendre comment une protéine va être localisée par rapport à une autre suite à l’action d’un nouveau médicament. Ou de positionner en 3D une protéine par rapport à une autre sans erreur, pour faire des essais sur de nouveaux médicaments.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Techniques de l'Ingénieur

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