Une nouvelle méthode améliore l'analyse Cryo-ET

La Tomographie Électronique Cryogénique, ou Cryo-ET pour faire court, c'est une technique trop stylée pour examiner des structures minuscules à l'intérieur des cellules tout en les gardant congelées. Ce truc aide les scientifiques à voir le fonctionnement interne des cellules sans les abîmer. Par contre, il y a un hic : ça ne marche que sur des échantillons super fins. Pense à essayer de voir une image à travers un gros verre, pas top, non ?

Pour résoudre ce problème d’échantillons fins, les scientifiques ont mis au point une méthode appelée fraisage ionique focalisé cryogénique (Cryo-FIB). Là, ils explosent des morceaux de cellule avec un Faisceau d'ions focalisé, créant des tranches ultra-fines, ou lamelles, d’environ 200 nanomètres d'épaisseur. C'est à peu près l'épaisseur de quelques cheveux ! Mais y a encore un souci.

#Le Dilemme de Ciblage

Quand ils utilisent cette méthode, aligner ce qu'ils regardent sous un microscope avec le faisceau d'ions, c'est pas évident. Imagine essayer de marquer un panier de basket les yeux bandés, tu vois le truc. Les scientifiques utilisent souvent des Marqueurs fluorescents, comme des petites billes brillantes, pour mettre en valeur les structures qu'ils veulent observer. Mais parfois, ces marqueurs peuvent cacher la vue des structures qu'ils essaient de voir.

En plus, le processus peut devenir un peu chaotique. Si les marqueurs ne sont pas parfaitement alignés, les scientifiques peuvent faire des erreurs. Et si l’échantillon bouge pendant qu'ils essaient de le couper, c'est encore plus compliqué. Cibler des structures petites ou rares, c'est comme chercher une aiguille dans une botte de foin - la botte, c'est le fouillis complexe d'une cellule.

#Une Approche Plus Maligne

Et si on avait une meilleure méthode ? Entrent les systèmes tri-coïncidents. Ces systèmes cool permettent aux scientifiques d'aligner les microscopes optiques, électroniques et ioniques pour voir ce qu'ils font en temps réel pendant le fraisage. C'est comme regarder un film tout en jonglant avec du pop-corn.

En regardant la fluorescence s'atténuer en s'approchant de la cible, les scientifiques peuvent arrêter le fraisage au bon moment. Mais attends, ça a ses limites ! Ça ne les aide pas quand les structures sont à peu près de la même taille que l'épaisseur de la lamelle elle-même.

#Envoi du Signal Interférométrique

Là, ça devient intéressant. Et si les scientifiques pouvaient utiliser un signal supplémentaire pour guider le fraisage ? Ils ont décidé de tester un système avec des billes fluorescentes mélangées à de minuscules gouttelettes d’eau. Ils ont congelé ces gouttelettes et les ont mises sur une grille spéciale. Quand ils ont utilisé le faisceau d'ions pour fraiser à travers les gouttelettes congelées, ils ont noté des changements bizarres dans la brillance des fluorescents.

Au fur et à mesure que le processus de fraisage continuait, la brillance oscillait comme des montagnes russes. C'était à cause de la lumière qui rebondissait sur la surface de l'échantillon. En observant attentivement ces variations de brillance, les scientifiques ont compris à quelle distance se cachaient leurs structures cibles.

#Ajustements en Temps Réel

Pour rendre le fraisage encore plus malin, ils ont ajusté un modèle aux variations de brillance pour aider à identifier les emplacements précis. Ça veut dire plus de tirs à l'aveugle ; ils pouvaient déterminer exactement où focaliser le faisceau d'ions. En connaissant la brillance et la réflexion attendues en fonction des matériaux impliqués, ils devenaient encore meilleurs pour cibler leur fraisage.

La force de la réflexion peut varier selon l’échantillon, comme un miroir qui a l'air différent selon l'angle où tu te trouves. Pour bien faire, les scientifiques ont d'abord fraisé un échantillon test pour trouver les réglages parfaits avant de s'attaquer aux vraies cibles.

#Mise à l'Épreuve

Pour voir comment leur nouvelle méthode fonctionnait, l'équipe a décidé de cibler un virus appelé virus adénovirus associé (AAV). Ce virus est super petit et peut être utilisé en thérapie génique humaine - un peu comme un petit service de livraison de gènes. Quand l'AAV entre dans les cellules humaines, il doit passer inaperçu parmi plein de trucs, ce qui en fait un client difficile à suivre.

Avec leur configuration, les scientifiques ont passé au crible des échantillons étiquetés par fluorescence pour voir comment les oscillations changeaient en s'approchant du virus. Après avoir noté ces changements, ils ont ajusté leur fraisage pour couper juste autour des groupes de virus dans la cellule. Au final, ils ont réussi à capturer des images tomographiques trop cool qui montraient les virus nageant dans des vésicules membranaires comme des poissons dans une mer de "goo" cellulaire.

#Surfez sur la Vague de Fluorescence

Grâce à leur travail acharné, les scientifiques pouvaient maintenant guider leur fraisage en utilisant des observations en temps réel des marqueurs fluorescents. Plus de jeux de devinettes ! Ils pouvaient localiser où couper sans perdre de vue leur cible. Cette méthode ouvre la voie à l'observation de petites structures qui étaient auparavant difficiles à cerner. C'est comme avoir un GPS high-tech pour naviguer dans le monde microscopique.

#L'Avenir S'Annonce Radieux

Avec cette nouvelle technique, les possibilités sont infinies. Ça veut dire que les scientifiques peuvent maintenant étudier des structures minuscules et rares au sein des cellules sans le tracas d'utiliser des marqueurs supplémentaires ou de deviner où se trouve le meilleur point de coupe. Cette approche ouvre des portes vers toute une nouvelle dimension d'observation dans les systèmes biologiques.

Et qui sait ? Peut-être qu'un jour, on pourra voir comment des virus comme l'AAV fonctionnent en temps réel, nous donnant des aperçus qui pourraient mener à de meilleures thérapies géniques. Donc, la prochaine fois que tu penses à la science, souviens-toi qu'il y a des gens malins là-dehors qui trouvent sans cesse de nouveaux moyens de voir l'invisible. Qui aurait cru que le monde des molécules pouvait être si fun ?