La capacité de «voir» le fonctionnement interne des structures (organites) à l’intérieur des cellules, en temps réel, offre la promesse de progrès dans le diagnostic et le traitement des maladies. La dynamique des organites dirige le micro-monde auto-efficace des cellules, mais les techniques actuelles de microscopie à super-résolution utilisées pour suivre ces interactions ont des limites.
Désormais, une technique avancée appelée SPOT (Spectrum and Polarization Optical Tomography) donne aux chercheurs une «vue de la rue» des membranes lipidiques vitales entourant les organites et ouvre ainsi des opportunités pour étudier le monde sophistiqué de la dynamique lipidique.
Les chercheurs disent que c’est un développement important, s’appuyant sur des travaux antérieurs sur la microscopie à polarisation à super-résolution.
La recherche, publiée dans Communications de la nature a été développé grâce à une collaboration entre l’Université de technologie Sydney-Southern University of Science and Technology (UTS-SUStech) Joint Research Centre for Biomedical Materials & Devices et l’Université de Pékin.
L’auteur principal, le Dr Karl Zhangao, du Centre commun de recherche UTS-SUSTech, a déclaré que les membranes lipidiques entourent la plupart des organites et jouent un rôle important.
Leur forme, leur composition et leur phase régulent de manière synergique les propriétés biophysiques de la membrane, la fonction des protéines membranaires et les interactions lipide-protéine. Cependant, il est difficile d’observer un tel niveau de complexité en raison de leur composition chimique similaire. «
Dr Karl Zhangao, Responsable de l’étude Author Centre commun de recherche UTS-SUSTech
En utilisant simplement un colorant qui colore universellement les membranes lipidiques, SPOT peut simultanément révéler la morphologie, la polarité et la phase de la membrane lipidique en mesurant respectivement l’intensité, le spectre et la polarisation. Combinée à des sondes lipophiles, l’équipe a révélé avec succès plus de dix types d’organites simultanément et leur dynamique lipidique sophistiquée.
À l’aide de la nouvelle plate-forme d’imagerie établie à SUStech, les chercheurs ont observé les activités interactives multi-organites de la division cellulaire, la dynamique des lipides pendant la séparation de la membrane plasmique, la formation de nanotubules tunnel et la dissociation des crêtes mitochondriales.
«C’est la première fois que des chercheurs ont pu étudier quantitativement l’hétérogénéité des lipides à l’intérieur des organites subcellulaires», explique le professeur Dayong Jin, auteur principal. Le professeur Jin est directeur du Centre commun de recherche UTS-SUStech et directeur de l’Institut UTS pour les matériaux et dispositifs biomédicaux.
« Il s’agit d’un outil très puissant pour l’imagerie en super-résolution du fonctionnement interne de chaque cellule, qui fera progresser nos connaissances dans la compréhension du fonctionnement des cellules, diagnostique lorsqu’une » usine « ou un transport ne fonctionne pas correctement dans la cellule, et surveiller la progression de la maladie », a déclaré le professeur Jin
« Avec de telles informations, il n’est pas trop grand pour identifier les voies pour les traitements médicamenteux potentiels, ainsi que pour examiner leur efficacité directement sur le SPOT », at-il dit.
La source:
Université de technologie de Sydney
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