Courante en biologie, la microscopie ? fluorescence ne peut pas tout visualiser. Une solution pour en ?largir les possibilit?s vient d'?tre d?montr?e : transformer des mol?cules jusque-l? invisibles en ?metteurs laser.

Pour obtenir des images ? haute r?solution de tissus biologiques ou localiser certaines prot?ines int?ressantes ? l'int?rieur des cellules, la technique d?sormais courante est la microscopie ? fluorescence. Lorsque certaines mol?cules sont marqu?es, artificiellement ou naturellement par des fluorophores, il devient possible de les observer en utilisant le ph?nom?ne de fluorescence.

Un bon exemple est celui du marquage des mol?cules d?ADN avec le DAPI (4',6'-diamidino-2-ph?nylindole). Cette mol?cule fluorescente, capable de se lier fortement ? l'ADN, r??met intens?ment une lumi?re bleue lorsqu?on l?illumine avec de la lumi?re ultraviolette. On conna?t aussi le cas de la prot?ine fluorescente verte (en anglais Green Fluorescent Protein ou GFP), tr?s utilis?e en g?n?tique pour marquer des g?nes et dont la d?couverte et les applications ont valu le prix Nobel de chimie 2008 ? Osamu Shimomura, Martin Chalfie et Roger Tsien.

Deux flashes de 200 femtosecondes...

Malheureusement, certaines mol?cules int?ressantes, comme l?h?moglobine, sont rebelles ? ces techniques de marquages et ne peuvent donc pas ?tre observ?es avec un microscope ? fluorescence. Un groupe de chercheurs de l?Universit? de Harvard vient pourtant de r?ussir ? le faire en transformant les mol?cules d?h?moglobine elles-m?mes en ?metteurs laser.

Il suffit pour cela d?illuminer l??chantillon ?tudi? avec des couples d?impulsions laser durant 200 femtosecondes et s?par?es par moins d?une picoseconde. La premi?re impulsion porte les mol?cules ? observer dans un ?tat d??nergie plus ?lev?, et la seconde provoque l??mission stimul?e de photons en d?sexcitant les mol?cules. En r?p?tant ce processus tr?s rapidement, il suffit de quelques minutes pour collecter un nombre suffisant de photons et obtenir une image de bonne qualit?.

Cette nouvelle technique a re?u le nom de microscopie par ?mission stimul?e.

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Obtenue par microscopie par ?mission stimul?e, cette image montre les vaisseaux sanguins (en rouge) parcourant une oreille de souris. Les grosses taches vertes sont des glandes s?bac?es. Les globules rouges portant les mol?cules d'h?moglobine se comportant comme des minis lasers sont bien visibles ? droite. Cr?dit : W Min/S Lu/Harvard University