Un microscope du bout des doigts peut jeter un coup d'œil à l'intérieur d'un animal en mouvement

Un microscope bon marché de la taille d'une boule de gomme pourrait permettre aux scientifiques de scruter le fonctionnement interne des animaux vivants et en mouvement beaucoup plus facilement. L'appareil est suffisamment petit et léger - il pèse moins de deux grammes - pour être monté sur la tête d'un rongeur, où il peut capturer l'activité de jusqu'à 200 cellules cérébrales individuelles pendant que l'animal explore son environnement.

Rapprochez-vous un peu : Ce microscope à fluorescence est si petit grâce à la taille réduite de l'électronique dans les appareils grand public.

C'est plus de cellules que ce qui peut être surveillé à l'aide d'un coûteux microscope à deux photons, qui ne permet pas à l'animal de se déplacer, dit Marc Schnitzer , neuroscientifique à l'Université de Stanford et l'un des créateurs de l'appareil. Le microscope est conçu pour détecter la lumière fluorescente, qui est souvent utilisée dans la recherche biologique pour marquer différentes cellules.

Schnitzer, lauréat du TR35 en 2003, dit qu'il est difficile de calculer le coût de construction du microscope, mais il dit que chaque composant ne coûte que quelques dollars. Schnitzer et certains de ses collaborateurs ont formé une startup pour commercialiser l'appareil.

La recherche fait partie d'une tendance croissante en microscopie à fabriquer des appareils de plus en plus petits, qui sont utiles pour tout, des nouveaux domaines de recherche à la détection de la tuberculose dans les pays en développement. Ces nouveaux appareils minuscules sont rendus possibles en grande partie par la baisse rapide du coût et de la taille des composants électroniques, une tendance qui a à son tour été entraînée par la demande d'appareils grand public.

Le volume massif du marché des téléphones portables fait baisser les coûts sans sacrifier les performances, selon Aydogan Ozcan , professeur de génie électrique et biomédical à l'Université de Californie à Los Angeles. Les scientifiques se rendent compte qu'avec une architecture compacte et économique, ils peuvent avoir des composants qui, il y a dix ans, coûteraient des milliers de dollars, si vous pouviez les trouver.

Au cœur du microscope de Stanford se trouve un capteur complémentaire métal-oxyde-semiconducteur (CMOS), comme celui que l'on trouve dans les appareils photo des téléphones portables. Tous les composants utilisés sont soit fabriqués en série, soit susceptibles de l'être, ce qui facilite l'augmentation de la production. La recherche a été publiée dimanche dans le journal Méthodes naturelles.

Le développement de l'appareil a été motivé par le désir des chercheurs d'étudier comment le cerveau dirige le mouvement, une entreprise qui nécessite un microscope capable d'étudier les cellules du cerveau pendant que les animaux se déplacent et se comportent naturellement. L'équipe de Schnitzer avait précédemment développé un petit microscope flexible dans lequel la lumière était délivrée au cerveau via un câble à fibre optique. Mais cette approche limite les mouvements de l'animal et ne capture l'activité que dans une très petite région du cerveau. C'est aussi cher, les composants optiques et électroniques coûtant 25 000 $ à 50 000 $.

Le nouvel appareil a un champ de vision plus large et tous les composants optiques sont intégrés dans le boîtier qui se trouve sur la tête de l'animal. L'avancement dans la possibilité de fabriquer une lunette fluorescente ce compact est vraiment important, dit Daniel Fletcher , bioingénieur à l'Université de Californie à Berkeley, qui n'a pas participé à la recherche. Le fait que l'animal puisse transporter tout le microscope avec lui ouvre beaucoup plus de possibilités dans l'étude du comportement.

Schnitzer dit que le microscope aura des utilisations au-delà de l'imagerie cérébrale. Un certain nombre de microscopes peuvent être assemblés et utilisés pour compter rapidement des cellules ou cribler des animaux de laboratoire, tels que le poisson zèbre, qui sont utilisés dans le développement de médicaments.

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