Alors que les centres médicaux utilisent des échographies quotidiennement, jusqu'à présent, cette technologie n'est pas capable d'observer les tissus corporels à l'échelle des cellules. Les physiciens de TU Delft ont développé une technique de microscopie basée sur l'échographie pour révéler des capillaires et des cellules à travers les organes vivants – quelque chose qui n'était pas possible auparavant. La recherche est maintenant publiée dans Science.
L'échographie est l'une des techniques d'imagerie les plus utilisées en médecine, mais jusqu'à récemment, elle a à peine joué un rôle dans l'imagerie des plus petites structures de notre corps telles que les cellules.
L'échographie clinique, comme celle utilisée pour les analyses de grossesse, crée des images en temps réel de parties du corps. Il permet le diagnostic de diverses maladies ou pour surveiller un bébé en développement. Cependant, ce qui se passe au niveau microscopique reste caché. «
Baptiste Heiles, premier auteur
Sommaire
Imagerie des cellules vivantes en 3D
Maintenant, une équipe de scientifiques de Tu Delft, du Pays-Bas Institute for Neuroscience et Caltech a réussi à imaginer des cellules spécifiquement marquées en 3D avec échographie. Pour la première fois, ils ont imaginé des cellules vivantes à l'intérieur des organes entiers volumes de la taille d'un cube de sucre. En comparaison, les microscopes à base de lumière actuels nécessitent souvent une imagerie d'échantillons non vivants, dit Heiles. « L'échantillon ou l'organe d'intérêt doit être supprimé et traité, et vous perdez la capacité de suivre l'activité des cellules au fil du temps ».
La technologie de pointe actuelle pour image comment les cellules vivantes se comportent en 3D, par exemple lors du développement d'embryons, est appelée microscopie à feuilles lumineuses. Cette méthode est limitée aux spécimens translucides ou minces car la lumière ne peut pas pénétrer plus profondément que 1 mm dans le tissu opaque. « L'échographie peut imaginer des centimètres de profondeur dans des tissus mammifères opaques, permettant une imagerie non invasive d'organes entiers.
Étiquetage des capillaires et des cellules avec des sondes réfléchissantes
Imagerie cérébrale
En plus de révéler les cellules, l'équipe a utilisé l'échographie et les microbulles comme sondes circulant dans la circulation sanguine pour détecter les capillaires cérébraux. Heiles: « À notre connaissance, la microscopie à feuilles sonores non linéaire est la première technique capable d'observer les capillaires dans le cerveau vivant. Cette percée a un énorme potentiel pour diagnostiquer les maladies de petits vaisseaux chez les patients. » Étant donné que les sondes Microbubble sont déjà approuvées pour un usage humain, cette technique pourrait être déployée dans les hôpitaux dans quelques années.
Potentiel de recherche sur le cancer
Au-delà de la pratique clinique, la microscopie en feuille sonore peut grandement bénéficier à la recherche biologique et au développement de nouveaux traitements contre le cancer en particulier, selon Maresca. « Notre technique d'imagerie peut distinguer les tissus sains et cancer.
