A LA DÉCOUVERTE DE L’INFINIMENT PETIT

Publié par Hélène Biton, le 15 novembre 2021   680

Marion, stagiaire à Terre des Sciences, témoigne de sa visite au SCIAM (Service Commun d’Imageries et d’Analyse Microscopiques de l’Université d’Angers, situé à l’Institut de Biologie en Santé). Accompagnez-la dans ses découvertes. Pour vous aussi la microscopie n’aura plus de secret. Ou presque…

" C’est à travers le discours de Rodolphe Perrot, ingénieur d’étude au SCIAM, que j’ai découvert les outils à disposition des chercheurs et des professionnels pour rendre visible ce qui se cache à nos yeux.

Première étape de notre visite, la découverte du microscope confocal à balayage laser, un type de microscope à fluorescence particulier.

Avant toute chose, je dois donner quelques informations aux néophytes comme moi sur ce qu’est la fluorescence. Il s’agit d’une lumière émise par une molécule après que des électrons de celle-ci aient été excités suite à leur exposition à de la lumière, souvent des ultraviolets.

Par exemple, si je braque une lampe UV sur un teeshirt blanc, la couleur est avivée et semble luire en raison des agents de blanchiment présents dans la lessive. La fluorescence émise peut présenter des couleurs différentes en fonction de la composition de l’objet. Un exemple avec des minéraux :



Un microscope à fluorescence permet donc de déterminer la présence et la localisation de molécules fluorescentes dans un échantillon donné, qu’elles y soient naturellement présentes ou qu’elles y aient été ajoutées. La fluorescence est très utilisée aujourd’hui en biologie et en sciences des matériaux.

Voici quelques illustrations de ce que l’on peut voir grâce à ce type de microscope :

La particularité du microscope confocal à balayage laser est de pouvoir réaliser des images à différents niveaux dans l’épaisseur d’un échantillon. En effet, ce type de microscope permet de récupérer uniquement la fluorescence provenant du plan focal de son objectif. Ainsi, en rapprochant ou en éloignant l’échantillon par rapport à l’objectif il sera possible de réaliser des sections optiques sur toute son épaisseur. Puis, à l’aide de ces différentes sections optiques et d’un logiciel adapté l’objet pourra être reconstruit en 3D. Cette technique permet également d’étudier des phénomènes dynamiques en 3D sur des cellules vivantes.

J’espère que je ne vous ai pas perdu en cours de route car la visite continue. Nous passons ensuite, aux microscopes électroniques. Comme leur nom l’indique, ces microscopes n’utilisent pas des photons pour observer un objet mais des électrons.

Le premier d'entre eux, c’est le microscope électronique à balayage (MEB) qui permet l’observation de la surface des échantillons à des grossissements très importants. Il permet notamment d’obtenir des images de micro-organismes comme des bactéries, de cellules ou bien encore de plantes, d’insectes ou de matériaux.

On projette des électrons sur chaque point de l’objet observé. Ceux-ci entrent en interaction avec la matière et génèrent l’émission de différents rayonnements qui pourront être exploités pour obtenir une image de l’objet. L’image de surface sera ainsi obtenue grâce aux électrons secondaires.

L’utilisation d’un MEB impose des protocoles stricts. Par exemple, il demande un travail sous vide (ultravide) et les échantillons doivent être déshydratés et conducteurs pour pouvoir être observés.

Une version plus récente, le MEB environnemental, permet de travailler dans des conditions de vide moins poussées et avec une préparation d’échantillon moins contraignante. En contrepartie il n’est pas possible d’obtenir des grossissements aussi importants qu’avec un MEB standard.

Et enfin, le microscope électronique en transmission (MET) qui permet de voir à l’intérieur même de la cellule grâce aux électrons qui la traversent. Cependant, pour que des électrons puissent traverser l’échantillon celui-ci doit être extrêmement mince. Il est donc nécessaire de réaliser au préalable des coupes de l’échantillon d’une épaisseur d’environ 60 nm, soit 1500 fois plus fin qu’un cheveu !

Vous suivez toujours, la visite touche à sa fin ?

M. Perrot nous propose de découvrir les outils liés à la préparation des échantillons.

L’appareil de métallisation rend les échantillons qui ne le sont pas, conducteurs, via une vaporisation d’or ou de platine pour pouvoir les observer au MEB. L'ultramicrotome, équipé d’un couteau de verre ou de diamant, permet de réaliser les coupes ultra-minces d’un échantillon pour son observation au MET.

Cette plateforme regroupe donc une technologie de pointe permettant d’observer l’infiniment petit avec beaucoup plus de précision que les microscopes qui ont déjà croisés notre route.

La visite s’achève ici mais le mieux reste encore d’aller découvrir ce service au cœur d’Angers (lors de portes ouvertes) et d’échanger avec l’équipe en charge des appareils. Ils répondront à toutes vos questions et je suis sûre que vous découvrirez tout un monde insoupçonné, celui de l’infiniment petit".