Les tissus sont constitués d'un mélange hétérogène de différents types de cellules, compliquant notre compréhension de leurs fonctions biologiques et études sur la maladie.
Maintenant, une équipe multi-institutionnelle dirigée par l'Université d'Osaka a développé et fourni la preuve de concept d'une nouvelle technologie pour visualiser la distribution des composants au sein d'une seule cellule, ouvrant la voie à une bien meilleure compréhension de la maladie dans des échantillons biologiques complexes.
L'œuvre est publiée dans la revue Chimie des communications.
T-SPESI (ionisation électro-échelle de sonde à balayage à mode à tapotement) est une technique qui permet l'analyse de la disposition spatiale des molécules dans un échantillon. Plusieurs micro-échantillons de différentes régions d'une cellule sont pris et transférés pour analyse par une technique appelée spectrométrie de masse, qui peut déterminer les composants chimiques exacts de cette région.
« Nous avons développé une nouvelle unité T-SPESI qui nous permet de visualiser l'échantillon de microscopie en plusieurs modes », explique l'auteur principal Yoichi Otsuka. « Nous pouvons également observer directement le processus d'échantillonnage car les micro-échantillons sont prélevés pour l'analyse de la spectrométrie de masse. »
En modifiant leur technologie T-SPESI développée précédemment, l'équipe a permis de positionner l'unité analytique au-dessus d'un microscope à fluorescence inversé. Cela permet l'observation du processus d'échantillonnage, ainsi qu'une observation directe de l'échantillon lui-même.
L'échantillon peut être imaginé dans divers modes, permettant la détection de toute molécule cible marquée par fluorescence, la détermination de la distribution des caractéristiques à la surface de la cellule et l'imagerie des emplacements des composants chimiques de la cellule.
Cette technologie peut visualiser la distribution des lipides intracellulaires, des composés gras qui jouent un rôle clé dans les processus métaboliques. Les distributions anormales et les fonctions des lipides sont connues pour être liées à la maladie.
« Lorsque nous avons appliqué notre technologie aux cellules modèles, nous avons pu observer les lipides au sein de chaque cellule individuelle en utilisant l'imagerie de spectrométrie de masse, visualiser directement la cellule par microscopie à fluorescence et déterminer également la forme de surface de la cellule », explique Michisato Toyoda, l'auteur principal. Ils ont également pu détecter les distinctions entre différents types de cellules avec différentes compositions cellulaires.
« Cela permet une compréhension des informations moléculaires multidimensionnelles des cellules individuelles dans un échantillon de tissus malades », explique Otsuka.
Cette nouvelle technologie passionnante aura un grand impact sur notre capacité à comprendre les processus sous-jacents au développement de la maladie dans des échantillons biologiques complexes, nous permettant de comprendre les mélanges complexes et les interactions des cellules présentes dans des échantillons de tissus. Cela contribuera au développement de thérapies avancées et de techniques de diagnostic pour une grande variété de maladies.
