Un embryon de poisson zèbre considéré dans son ensemble, composé de plus de 26 000 images détaillées. Photo via le Journal de biologie cellulaire
Lorsque Google Earth est sorti pour la première fois en 2005, nous étions nombreux à vivre une expérience similaire. Les yeux écarquillés vers notre écran d'ordinateur, nous sommes passés d'une image de la Terre dans l'espace à une vue de l'Amérique du Nord, puis des États-Unis, de notre État d'origine, de notre ville, puis de notre quartier, fascinés par une vue de notre propre maison ou immeuble.
Zoom ultérieur sur l'image combinée d'embryon de poisson zèbre. Photo via le Journal de biologie cellulaire
Maintenant, une équipe de recherche du centre médical de l'université de Leiden aux Pays-Bas a rendu la même expérience possible pour un morceau de tissu biologique. Comme détaillé dans un article publié hier dans le Journal of Cell Biology, les chercheurs ont créé une nouvelle technologie appelée «nanoscopie virtuelle». En assemblant des milliers d'images à l'aide d'un microscope électronique, elles permettent aux utilisateurs de zoomer à partir d'une vue au niveau du tissu. pour voir à l'intérieur des cellules des individus en détail. Vous pouvez découvrir la technologie par vous-même sur le site Web de la revue, avec une image d'embryon de poisson zèbre utilisée comme démonstration.
Depuis les années 1950, les microscopes électroniques ont permis aux biologistes de voir les structures à l’intérieur des cellules avec un niveau de détail remarquable. Le problème, surtout pour les non-initiés, est que ces images sont tellement agrandies qu'il est difficile de dire exactement ce que vous regardez. De minuscules parties d'une cellule sont capturées dans chaque image, mais vues isolément, elles sont difficiles à imaginer mentalement en termes de cellule entière, sans parler d'un morceau de tissu ou d'un organisme entier.
De plus, le processus de recherche lui-même souffre des limites de cette approche. Les microscopistes numérisent généralement l'échantillon pour obtenir une vue d'ensemble à plus basse résolution, puis effectuent un zoom avant pour produire des images détaillées uniquement dans les zones qui semblent présenter un intérêt. Selon les chercheurs, il est souvent difficile, voire impossible, de revenir plus tard pour prendre des gros plans d'autres zones, car certains types de spécimens conservés peuvent se détériorer avec le temps.
En réponse, l'équipe de recherche a développé un nouveau moyen de combiner des milliers d'images de microscope électronique distinctes afin de créer un ensemble cohérent et interactif. Dans le cadre de ce processus, des milliers d'images se chevauchant légèrement sont collectées au cours d'une phase initiale. Ensuite, un logiciel automatisé les assemble virtuellement, en utilisant des métadonnées sur l'orientation des images individuelles et un algorithme qui compare des caractéristiques similaires dans chacune d'elles pour déterminer exactement où elles doivent être placées.
L'embryon de poisson zèbre présenté est composé de plus de 26 000 images individuelles. L'énorme fichier pèse 281 gigapixels, soit 16 millions de pixels par pouce. L'embryon entier mesure 1, 5 mm de long et vous pouvez passer d'une image agrandie de l'ensemble à une vue détaillée de structures, telles qu'un noyau, au sein d'une cellule spécifique.
La nouvelle technologie constituera plus qu'un divertissement sur Internet pour les scientifiques. Les chercheurs affirment que leur nouvelle méthode peut être utilisée pour aider d'autres scientifiques à faire des découvertes, car ils seront plus en mesure de relier des structures à des fonctions à différentes échelles. À titre de preuve, ils ont utilisé cette technique pour analyser l’embryon de poisson zèbre, le tissu cutané humain, un embryon de souris et les cellules de rein de souris.
