Les missions du plateau d'imagerie :

• apporter des technologies de pointe et une expertise en microscopie optique et en analyse d'images, aux chercheurs de l'unité de l'Institut Curie et aux chercheurs externes,
• former, aider et conseiller les utilisateurs,
• maintenir un parc technologique de pointe,
• réaliser des développements techniques, technologiques et logiciels,
• participer à des projets scientifiques,
• enseigner et de transmettre les connaissances.

Fig.2: Follicules ovariens de drosophile

Le service d'imagerie de l'Unité de Biologie du Développement et Génétique travaille en étroite collaboration avec les équipes de recherche de l'unité, pour leur offrir des outils dédiés à l'imagerie cellulaire des processus biologiques pendant le développement d'organismes vivants (Fig. 2).

Les difficultés sont multiples puisqu'il s‘agit de suivre avec une grande précision la dynamique de protéines marquées au cours du temps (pendants plusieurs heures voir plusieurs jours), en conservant une information spatiale (position de la protéine dans la cellule, le tissu ou l'animal) et en gardant l'échantillon vivant (voir le film).

Des technologies de pointe
L'utilisation de sondes fluorescentes récemment développées, en particulier par les lauréats du prix Nobel de chimie 2008 (Osamu Shimomura, Martin Chalfie et Roger Y. Tsien), sont utiles pour ces analyses sur le long terme car ces sondes fluorescentes offrent une plus grande photostabilité au cours du temps et sont plus lumineuses. De plus, l'utilisation d'incubateur adapté aux microscopes permet de maintenir les organismes dans des conditions physiologiques via le contrôle de la température, du pourcentage de CO2 et d'humidité. Enfin, le développement de microscopes plus sophistiqués permet entre autres de collecter la lumière émise par ces sondes fluorescentes même si celles-ci sont localisées en profondeur dans l'échantillon, grâce à l'utilisation de sources lasers puissantes et de détecteurs très sensibles.

Par ailleurs, la résolution de la microscopie optique reste un facteur limitant pour l'observation précise de structures sub-cellulaires, comme par exemple des protéines nucléaires. En effet, la résolution latérale d'un microscope de type confocal est d'environ 250 nanomètres (0,000000250 mètres), soit la taille d'une petite bactérie (ex. Mycoplasma). Or les structures que nous désirons observer sont très souvent inférieures à cette taille (ex. protéines, microtubules, etc.). Une avancée considérable s'opère maintenant grâce aux efforts conjoints de laboratoires internationaux de physique, optique, chimie et biologie. Les limites physiques du domaine optique sont en train d'être dépassées par le développement de nouvelles approches technologiques et par le traitement informatique intensif des images. Ceux-ci consistent par exemple à illuminer l'échantillon selon un modèle spécifique pour la microscopie, par illumination structurée, afin de révéler les interférences de l'échantillon avec la source lumineuse (effet Moiré), ou d'utiliser les caractéristiques physiques des sondes fluorescentes pour réduire la taille de la réponse impulsionnelle optique du microscope dans le cas de la microscopie STED (« Stimulation Emission Depletion Microscopy »). Ce sont aujourd'hui ces techniques qui sont au centre de l'amélioration de la résolution et ainsi de la possibilité d'atteindre un niveau plus fin de l'observation du vivant.