Dans le domaine de la recherche médicale et en sciences de la vie, les expériences au niveau cellulaire et les expériences impliquant des modèles animaux sont très importantes. Le nombre d’études qui observent l’écologie au microscope augmente chaque année, une bonne partie d’entre elles nécessitant une imagerie intravitale à intervalles (time-lapse) de spécimens vivants. Un problème majeur pour les chercheurs qui réalisent ce type d’imagerie intravitale est le déplacement du plan d’observation dû à la pulsation des organes et au mouvement de l’animal lui-même.
Outre nos systèmes de microscopie standard, nous travaillons avec nos clients pour créer des solutions sur mesure. Nous en présentons ici un exemple : notre dispositif de fixation par adsorption pour souris, que nous avons développé pour résoudre les problèmes liés à l’imagerie intravitale chez la souris.
Exemple d’un dispositif de fixation par adsorption pour souris développé sur mesure
Problèmes rencontrés par les chercheurs qui pratiquent l’imagerie intravitale à intervalles (time-lapse) à long terme
En imagerie intravitale, le mouvement de l’échantillon et du plan d’observation dû à la pulsation des organes complique les expériences d’observation à intervalles. Nous avons interrogé des chercheurs qui réalisent des expériences d’observation à intervalles à long terme sur des souris vivantes afin de mieux comprendre les difficultés qu’ils rencontrent. Voici ce que nous avons appris :
- Contrairement aux organes qui peuvent être retirés de l’organisme, comme le pavillon de l’oreille et les intestins, il est difficile d’observer des organes tels que la rate et le foie.
- Les organes proches du cœur sont particulièrement sensibles aux pulsations.
- Ce ne sont pas seulement les mouvements de l’ordre du millimètre, comme les pulsations, mais aussi les mouvements fins de l’ordre du micromètre qui rendent l’observation difficile.
La solution sur mesure d’EVIDENT pour les problèmes d’imagerie intravitale
Pour supprimer les pulsations de la souris sur la surface d’observation, nous avons conçu une méthode qui utilise l’aspiration pour inhiber physiquement le mouvement de l’animal à l’échelle du millimètre. Notre dispositif est doté d’un raccord métallique en forme d’anneau et d’une pompe d’aspiration qui permet d’aspirer et de fixer le site d’observation à l’aide d’une pression négative. En réduisant au minimum les mouvements du spécimen, nous avons réussi à supprimer l’influence de la forte pulsation du cœur.
Système de fixation par aspiration permettant d’observer les organes de la souris sans mouvement
Résolution du problème secondaire de la rétention d’une quantité suffisante d’huile d’immersion
Pour l’observation à intervalles d’organismes vivants, on utilise généralement des objectifs à immersion. Cependant, seule une petite quantité d’huile d’immersion peut être retenue sur la surface d’observation en raison de la tension superficielle. En outre, lors du réapprovisionnement de l’huile d’immersion pendant l’expérience, des problèmes tels que les changements de température et la pression physique entraînent un désalignement de la surface d’observation et de l’objectif. Pour résoudre ces problèmes, nous avons également prévu un mécanisme dans le dispositif de fixation par adsorption pour souris qui peut contenir suffisamment d’huile d’immersion pour une observation à long terme. Ce mécanisme permet aux chercheurs d’effectuer des observations à long terme sans avoir à réapprovisionner en huile d’immersion.
Sans notre dispositif de fixation par adsorption pour souris, les chercheurs étaient obligés de fixer le corps vivant par tâtonnement pour chaque expérience. Grâce à ce dispositif, il est désormais possible d’effectuer des observations à intervalles à long terme stables tout en maintenant l’activité biologique.
Découvrez cette solution en action : regardez ces exemples d’imagerie intravitale à intervalles
Constatez par vous-même l’efficacité du dispositif de fixation par adsorption pour souris en regardant ces vidéos d’imagerie à intervalles réalisées en collaboration avec le laboratoire Matsuda de l’université de Kyoto.
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Cette expérience d’observation à intervalles a permis d’observer l’activité d’ERK dans des cellules hépatiques en utilisant le FRET (Fluorescence Resonance Energy Transfer : transfert d’énergie de fluorescence par résonance) (CFP-YFP). La forte activité d’ERK est représentée en rouge, et la faible activité d’ERK est représentée en bleu. Trente minutes après le début de l’acquisition des images, les cellules de Kupffer (des cellules lymphoïdes) endommagées par le laser se rassemblent au niveau du site inflammatoire.
- Conditions d’acquisition des images
- Échantillon : Souris Eisuke
- Objectif : XLPLN25XWMP
- Laser : 840 nm
- Grossissement : 1x (gauche), 3x (droite)
- Positionnement sur l’axe Z : 0 µm (en bas), 20 µm (en haut)
- Intervalle : 40 s
- Durée totale de l’expérience : environ 2,5 heures
Dans cette vidéo est enregistrée l’observation à intervalles de l’activité d’ERK dans les ganglions lymphatiques en utilisant le FRET (CFP-YFP). La forte activité d’ERK est représentée en rouge, et la faible activité d’ERK est représentée en bleu. Trente minutes après le début de l’acquisition des images, le tissu a été endommagé par un laser et, immédiatement après, les cellules lymphoïdes autour de la zone endommagée ont cessé de bouger.
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- Conditions d’acquisition des images
- Échantillon : Souris Eisuke
- Objectif : XLPLN25XWMP
- Laser : 840 nm
- Intervalle : 30 s
- Durée totale de l’expérience : environ 1 heure
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- Conditions d’acquisition des images
- Échantillon : Souris Eisuke
- Objectif : XLPLN25XWMP
- Laser : 840 nm
- Positionnement sur l’axe Z : 0 µm (gauche), 7,5 µm (centre), 15 µm (droite)
- Intervalle : 2 min
- Durée totale de l’expérience : environ 3 heures
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En plus de ce dispositif de fixation par adsorption pour souris, Evident offre d’autres solutions étendues pour les systèmes standard dotés d’une technologie de microscopie avancée. Cependant, ces solutions sur mesure ne sont pas disponibles dans certains pays ou dans certaines régions. Pour en savoir plus, consultez notre page sur les Solutions sur mesure.
* Le dispositif de fixation par adsorption pour souris est un produit qui utilise notre technologie brevetée (brevet n° 6037732).
** Les images de microscope et les vidéos de cet article de blogue ont été réalisées avec des souris exprimant des sondes FRET avec la coopération du laboratoire Matsuda de l’université de Kyoto.
