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Mesurer optiquement le diamètre des fibrilles de collagène

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Mesurer optiquement le diamètre des fibrilles de collagène

Des physiciens et chimistes viennent de mettre au point une méthode de mesure du diamètre des fibrilles de collagène par des moyens purement optiques. L’application de cette approche à des tissus intacts constitue une étape majeure vers une nouvelle technique d’imagerie non invasive.

 

De nombreuses pathologies observées lors du développement, de la cicatrisation ou associées au cancer altèrent l’architecture des fibrilles de collagène, une protéine essentielle dans la structure de nombreux tissus. Jusqu’à présent, seule la microscopie électronique, une technique fortement intrusive pour les tissus, permettait de mesurer le diamètre de ces fibrilles, compris entre quelques dizaines et quelques centaines de nanomètres. La microscopie optique, dont la résolution maximale est à peine meilleure que le micromètre, ne permettait jusqu’à présent que l’observation des structures formées par les fibrilles de collagènes.

 

Des chercheurs du laboratoire d’optique et biosciences (CNRS/École Polytechnique/Inserm), du laboratoire de chimie de la matière condensée de Paris (CNRS/UPMC/Collège de France) et du centre de recherche des Cordeliers viennent de montrer qu’en mesurant un signal d’optique non linéaire, la génération de seconde harmonique, il est possible de mesurer optiquement le diamètre des fibrilles de collagène. Ils ont pour cela calibré de manière absolue la relation entre le diamètre de ces fibrilles et leur émission de seconde harmonique. Cette approche a été appliquée avec succès à l’étude d’une cornée de rat diabétique intacte présentant des anomalies structurelles dans sa partie postérieure. Le développement parallèle des endoscopes multiphotoniques laisse espérer un transfert de cette approche quantitative vers l’imagerie médicale in vivo. Ce travail est publié dans la revue Nature Communications. Lire l’intégralité de l’article sur le site de l’INP du CNRSNouvelle fenêtre.

 

Calibration des signaux SHG de fibrilles de collagène par corrélation à la microscopie électronique : l’intensité du signal SHG d’une fibrille isolée non colorée est mesurée en fonction du diamètre Øfib de cette même fibrille mesuré par microscopie électronique. Barre d’échelle : 5 μm. D. R.

Pour en savoir plus :

Determination of collagen fibril size via absolute measurements of second-harmonic generation signals. S. Bancelin, C. Aimé, I. Gusachenko, L. Kowalczuk, G. Latour, T. Coradin, M.-C. Schanne-Klein, Nature communications, 5, septembre 2014. Retrouvez la publication sur la base d’archives ouvertes HALNouvelle fenêtre.



20/11/14