Alors que les agences spatiales se préparent à des missions humaines sur la Lune et sur Mars, les scientifiques doivent comprendre comment l’absence de gravité affecte les cellules vivantes. Aujourd'hui, une équipe de chercheurs a construit un microscope robuste et abordable, capable d'imager les cellules en temps réel dans les conditions chaotiques d'un vol en apesanteur, et met cette conception à la disposition de la communauté scientifique au sens large.
La recherche, précédemment publiée dans npj Microgravitésera présenté lors de la 70e réunion annuelle de la Biophysical Society à San Francisco du 21 au 25 février 2026.
Nous savons que les processus de signalisation cellulaire des astronautes, comme la signalisation de l'insuline, sont affectés par le fait d'être en apesanteur. Mais personne n’avait essayé d’envisager cela dans un système simple et épuré. Nous voulions observer une cellule détectant et répondant à un signal en apesanteur pour voir exactement ce qui se passe. »
Adam Wollman, professeur adjoint, Université de Newcastle, Royaume-Uni
Les microscopes existants conçus pour la recherche spatiale, comme ceux à bord de la Station spatiale internationale, ont tendance à être des systèmes coûteux et spécialisés avec un accès limité pour les chercheurs. L'équipe de Wollman a décidé de créer quelque chose de plus accessible.
« Nous voulions créer quelque chose de plus démocratique, où d'autres chercheurs pourraient faire des expériences en microgravité nécessitant la microscopie », a déclaré Wollman. « Nous avons basé notre conception sur un microscope open source de Stanford et l'avons rendu moins coûteux et plus accessible. »
L'instrument résultant, appelé FlightScope, a été sélectionné pour effectuer un vol parabolique de l'Agence spatiale européenne, parfois appelé la « comète vomie ». Ces avions spécialement convertis créent de brèves périodes d'apesanteur en volant selon des arcs spectaculaires, en plongeant du nez pendant environ 20 secondes à la fois. Il s'agit d'un moyen accessible de mener des recherches en microgravité, mais les conditions sont pénibles pour un équipement scientifique délicat.
L'équipe a renforcé son microscope avec des supports rigides et des amortisseurs de vibrations et a ajouté un système de gestion des fluides personnalisé qui pourrait rapidement basculer entre les expériences au cours des cycles de plongée répétés. En utilisant la levure comme organisme modèle, ils ont réussi à capturer des images de cellules absorbant des molécules de glucose marquées par fluorescence en microgravité, observant que l'absorption semblait plus lente que dans des conditions de gravité normales.
Mais le potentiel de FlightScope s'étend au-delà des vols paraboliques. Wollman a déjà emmené le microscope dans une ancienne mine de sel britannique appelée Boulby, qui sert d'environnement analogique pour les conditions sur la Lune ou sur Mars. Là, il a travaillé avec des collègues étudiant des micro-organismes tolérants au sel appelés archées-recherche qui pourraient éclairer la recherche de la vie sur d'autres planètes.
« Nous développons actuellement une autre version destinée à être embarquée sur une fusée-sonde », a déclaré Wollman. « Ce sont de petites fusées qui volent jusqu'à environ 80 kilomètres, puis retombent sur Terre, nous donnant environ deux minutes de microgravité. L'objectif principal est d'utiliser cette technologie en apesanteur pendant de longues périodes. »
Comprendre le comportement des cellules dans l'espace est crucial non seulement pour la santé des astronautes, mais également pour les micro-organismes qui pourraient un jour alimenter les systèmes de survie lors de missions de longue durée, produisant de la nourriture, des médicaments et d'autres composés essentiels. En rendant la recherche en microgravité plus accessible, FlightScope pourrait contribuer à accélérer les découvertes qui préparent l’humanité à la vie au-delà de la Terre.
