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De nouvelles méthodes pour mesurer l'épaisseur des cellules

Pouvoir mesurer les épaisseurs des cellules et visualiser la structure, l'organisation et la dynamique des cellules biologiques, ouvre de nouveaux horizons pour les applications biomédicales. Cela permettra de déterminer les propriétés des cellules cancéreuses et d'aider au diagnostic de diverses maladies.
De nouvelles méthodes pour mesurer l'épaisseur des cellules
L'interférométrie est une technique d'exploration utilisée dans de nombreux domaines spécifiques. En biologie, elle permet de mesurer des cellules, des compartiments cellulaires ou des macromolécules sans besoin d'étiquetage.

Les scientifiques du projet IMANILBCAT (Interferometric microscopy and nanoscopy in live biological cells and tissues), financé par l'UE, ont proposé d'utiliser l'interférométrie optique pour enregistrer la structure spatiale, temporelle et de l'indice de réfraction de la cellule. Les objectifs portent sur l'identification des signatures mécaniques des cellules cancéreuses, le diagnostic des maladies liées aux globules rouges et la mesure des propriétés mécaniques des neurones.

Dans une première étape, les chercheurs ont mis au point un module interférométrique compact qui a évalué avec grande précision les profils d'épaisseur optique des cellules vivantes. À l'aide de cette technique interférométrique, ils ont découvert que l'épaisseur optique des cellules cancéreuses fluctuait davantage par rapport aux cellules saines. De la même façon, le profil d'épaisseur des cellules du cancer métastatique était encre plus variable en comparaison aux cellules cancéreuses primaires, indiquant que cette approche pourrait être exploitée dans la gradation du cancer.

Par ailleurs, la microscopie interférométrique a été utilisée pour surveiller des processus dynamiques comme l'administration de médicaments in vitro avec une résolution temporelle élevée et une vitesse sans précédent. Afin de faciliter l'utilisation clinique de ces méthodes, les scientifiques ont généré de nouveaux algorithmes qui ont permis un traitement en temps réel des profils d'épaisseur optique. La spécificité moléculaire de la méthode a été encore améliorée grâce à l'étiquetage à l'aide de nanoparticules plasmoniques excitées au niveau optique. L'idée était d'utiliser les nanoparticules liées au bêta amyloïde pour détecter la dégénérescence de l'activité neuronale.

Dans l'ensemble, les activités d'IMANILBCAT ont contribué à une plateforme de nano-captation interférométrique pour procéder à l'estimation quantitative des épaisseurs de cellule dans les échantillons vivants sans étiquetage, balayage ou intervention.

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Mots-clés

Épaisseur de la cellule, interférométrie, cancer, maladie liée aux globules rouges, IMANILBCAT