Recherche en neurosciences
Les neurosciences relèvent d’un domaine pluridisciplinaire impliquant l’étude de la structure et du fonctionnement du système nerveux. L’objectif vise à comprendre le développement des processus cognitifs et comportementaux ainsi que de comprendre et de trouver des thérapies pour des troubles tels que la maladie d’Alzheimer ou de Parkinson.
L’utilisation de techniques de microscopie est essentielle pour observer le système nerveux aux niveaux cellulaire et subcellulaire et toute mutation moléculaire dans son contexte. Les récents développements en matière d’imagerie des tissus profonds ont permis de mieux comprendre la fonction neuronale. Les technologies émergentes telles que le marquage génétique des cellules et l’optogénétique complètent ces développements.
Nos experts sont ravis de vous prodiguer des conseils.
Défis de l’imagerie pour la recherche en neurosciences
La recherche sur le système nerveux nécessite souvent la combinaison d’une haute résolution, d’une imagerie profonde et de la visualisation de grandes sections. Il faut également une certaine souplesse pour obtenir des images de différents types d’échantillons, tels que des cellules vivantes, des tissus, des organoïdes et des organismes modèles.
L’étude des processus dynamiques rapides, tels que le transport cellulaire ou le remodelage synaptique, nécessite une microscopie à grande vitesse. L’un des principaux défis de la microscopie à grande vitesse consiste à acquérir des images à haute résolution tout en évitant la saturation de la fluorescence.
La recherche en neurosciences fait souvent appel à l’imagerie de grandes surface et volumétrique. La nécessité de réduire la diffusion de la fluorescence et le signal de fond peut rendre difficile l’acquisition d’images à contraste élevé et résolution, ce qui est particulièrement critique lors de l’examen de l’architecture neuronale dans des tissus denses comme les coupes de cerveau.
Culture de neurones corticaux. Stack en Z de 59 plans (épaisseur : 21µm). Échantillon gracieusement fourni par FAN GmbH, Magdebourg, Allemagne.
Techniques de microscopie pour la recherche en neurosciences
L’étude du système nerveux repose généralement sur la microscopie confocale pour l’imagerie à haute résolution des événements et des structures. Pour une imagerie in vivo plus profonde, la microscopie multiphotonique est utilisée, car sa capacité à utiliser l’excitation dans le proche infrarouge réduit la diffusion de la lumière, ce qui permet une imagerie profonde avec un caractère invasif minimal. La microscopie à feuille de lumière est préférée notamment pour les échantillons sensibles à la lumière ou en 3D. Elle réduit la phototoxicité tout en offrant une section optique intrinsèque et une imagerie en 3D.
- L’optogénétique est une technique qui consiste à contrôler l’activité neuronale à l’aide de la lumière et qui permet d’observer des réseaux neuronaux spécifiques et la signalisation cellulaire. Elle nécessite l’expression de protéines photosensibles dans la membrane cellulaire neuronale. L’étude de phénomènes à l’échelle nanométrique à l’aide de l’optogénétique combinée à une vitrification de précision à la milliseconde près constitue une technologie prometteuse pour étudier des points temporels spécifiques dans un processus dynamique.
- L’électrophysiologie est l’étude des propriétés électriques des tissus et des cellules qui comprend l’étude des propriétés électriques des neurones. La fonction des cellules nerveuses et musculaires repose sur les courants ioniques qui circulent dans les canaux ioniques. Une façon d’étudier les canaux ioniques consiste à utiliser le patch clamping. Cette méthode permet d’étudier les canaux ioniques en détail et d’enregistrer l’activité électrique de différents types de cellules, principalement des cellules excitables comme les neurones.
THUNDER Imager
Grâce aux systèmes d’imagerie THUNDER, vous obtiendrez une vue claire des détails, même au plus profond d’un échantillon intact, en temps réel sans flou hors focus. Leur capacité à acquérir des images nettes change fondamentalement votre travail, par l’imagerie d’organismes modèles, de coupes de tissus et de cultures cellulaires en 3D comme les organoïdes. Vous pouvez utiliser des coupes plus épaisses et imager des structures plus grandes qu’avec un microscope à grand champ « standard ».
SP8 DIVE (Deep In Vivo Explorer)
Le système SP8 DIVE (Deep In Vivo Explorer) est le premier microscope multiphoton à détection spectrale ajustable. Le SP8 DIVE fournit une profondeur de pénétration maximale et davantage de contraste et de profondeur pour l’imagerie in vivo. Le SP8 DIVE garantit une vision profonde et un niveau de détail optimal, tout en permettant l’imagerie de plusieurs marqueurs avec une séparation parfaite des couleurs. Sa grande précision et sa sensibilité en font un outil idéal pour l’imagerie des neurones vivants.
Mica
Mica, le premier Microhub au monde, combine parfaitement l’imagerie confocale et champ large, ainsi que l’analyse assistée par IA. Le tout réuni dans un incubateur protégeant l’échantillon. Rapide et facile à utiliser, Mica vous permet de visualiser simultanément jusqu’à 4 marqueurs en mode champ large ou confocal grâce à la technologie FluoSyncTM. Vous pouvez désormais générer 4 fois plus de données avec une corrélation spatiotemporelle de 100 %, en passant d’un champ large à un champ confocal sans déplacer votre échantillon.
