Imagerie cellulaire

Nanoscopie virtuelle : explorer les tissus biologiques à l’échelle cellulaire

Qu’est-ce que la nanoscopie virtuelle ?

La nanoscopie virtuelle est une nouvelle technologie qui permet aux scientifiques de créer des images zoomables de tissus biologiques à l’échelle cellulaire. Elle combine des milliers d’images individuelles de microscope électronique pour créer un tout cohérent et interactif. Cela permet aux observateurs d’explorer la structure des tissus avec un niveau de détail sans précédent, d’une vue d’ensemble du tissu jusqu’à l’intérieur des cellules individuelles.

Comment fonctionne la nanoscopie virtuelle ?

La nanoscopie virtuelle commence par la collecte de milliers d’images légèrement superposées à l’aide d’un microscope électronique. Ces images sont ensuite assemblées à l’aide d’un logiciel automatisé. Le logiciel utilise des métadonnées sur l’orientation des images individuelles et un algorithme qui compare des caractéristiques similaires dans chaque image pour déterminer exactement où elles doivent être placées.

L’image résultante est un fichier volumineux qui peut être agrandi et réduit pour révéler différents niveaux de détail. Par exemple, l’image de l’embryon de poisson-zèbre présentée dans l’article est composée de plus de 26 000 images individuelles et pèse au total 281 gigapixels. Cela permet aux observateurs de passer d’une image réduite de l’embryon entier à une vue détaillée des structures, comme un noyau, au sein d’une cellule spécifique.

Avantages de la nanoscopie virtuelle

La nanoscopie virtuelle offre plusieurs avantages par rapport à la microscopie électronique traditionnelle. Premièrement, elle permet aux scientifiques de créer une vue complète en 3D d’un échantillon de tissu. Cela contraste avec la microscopie électronique traditionnelle, qui ne peut capturer que des images en 2D de petites zones de tissu.

Deuxièmement, la nanoscopie virtuelle permet aux scientifiques d’explorer des échantillons de tissus de manière non destructive. La microscopie électronique traditionnelle nécessite que les échantillons soient conservés d’une manière qui peut endommager leur structure. La nanoscopie virtuelle, en revanche, ne nécessite aucune préparation des échantillons, elle peut donc être utilisée pour étudier des tissus vivants.

Troisièmement, la nanoscopie virtuelle est beaucoup plus rapide que la microscopie électronique traditionnelle. Il peut falloir des heures, voire des jours, pour collecter et traiter une seule image de microscope électronique. La nanoscopie virtuelle, en revanche, peut être utilisée pour créer une image complète en 3D d’un échantillon de tissu en quelques minutes.

Applications de la nanoscopie virtuelle

La nanoscopie virtuelle a un large éventail d’applications dans la recherche biologique. Elle peut être utilisée pour étudier la structure des cellules, des tissus et des organes. Elle peut également être utilisée pour suivre le développement des embryons et étudier les effets des médicaments et des toxines sur les cellules.

Dans l’article, les chercheurs ont utilisé la nanoscopie virtuelle pour analyser l’embryon de poisson-zèbre, le tissu cutané humain, un embryon de souris et des cellules rénales de souris. Ils ont découvert que la nanoscopie virtuelle peut être utilisée pour identifier de nouvelles structures dans les cellules et suivre le mouvement des cellules dans le temps.

Conclusion

La nanoscopie virtuelle est un nouvel outil puissant qui révolutionne la façon dont les scientifiques étudient les tissus biologiques. Elle offre plusieurs avantages par rapport à la microscopie électronique traditionnelle, notamment la possibilité de créer des images complètes en 3D d’échantillons de tissus, d’explorer des échantillons de tissus de manière non destructive et de le faire beaucoup plus rapidement que la microscopie électronique traditionnelle. Par conséquent, la nanoscopie virtuelle devrait jouer un rôle majeur dans la recherche biologique dans les années à venir.