chapitre 6 Exploration de la cellule 105
10
µm
(900
×)
Cils
2 µm
(4 000 ×)
2 µm
(6 000 ×)
Coupe longitudinale
d’un cil
Coupe transversale
d’un cil
10 µm
(300 ×)
50
µm
(300
×)
50
µm
(300
×)
1
µm
(5 000
×)
. Figure 6.3
panoraMa Les techniques de microscopie
La microscopie photonique (MP)
Microscopie à fond clair (échantillon
non coloré). La lumière passe directement
à travers l’échantillon ; si la cellule n’est ni
naturellement pigmentée ni artificiellement
colorée, le contraste est faible. (Les quatre
premières micrographies photoniques
montrent une cellule épithéliale de joue
humaine ; l’échelle est la même pour
les quatre.)
Microscopie à fond clair (échantillon
coloré). Divers colorants accentuent le
contraste. La plupart des techniques de
coloration exigent que la cellule soit fixée
(rendue inerte par un fixateur).
Microscopie en contraste de phase.
Cette technique amplifie les variations de
masse volumique et accentue le contraste dans
des cellules non colorées, ce qui est particulièrement utile pour l’examen des cellules vivantes
dépourvues de pigments.
Microscopie en contraste interférentiel
de Nomarski. Comme la microscopie à
contraste de phase, cette technique amplifie les
différences de masse volumique en tirant parti
des propriétés optiques de l’échantillon, produisant un effet proche du 3-D.
Microscopie confocale. La photo du
haut est une micrographie à fluorescence
traditionnelle de tissu nerveux coloré (les
cellules nerveuses sont vertes, les cellules
de soutien, rouges, et les régions communes,
jaunes). La photo du dessous montre une
image confocale du même tissu. Réalisée
avec un laser, cette technique de « coupe
optique » élimine les zones lumineuses hors
foyer d’un échantillon relativement épais,
créant un seul plan de fluorescence dans
l’image. La captation d’images nettes de
divers plans permet de procéder à une
reconstruction en 3-D. L’image traditionnelle
(en haut) est floue parce qu’on n’en a pas
éliminé les zones lumineuses hors foyer.
Microscopie avec déconvolution.
Dans cette image divisée, la partie supérieure
représente une image reconstituée à partir
de la superposition de micrographies à fluorescence traditionnelles dans l’épaisseur d’un
globule blanc du sang. La partie inférieure
montre la même cellule reconstituée à partir
de plusieurs images floues de différents
plans, traitées une à une avec un logiciel
de déconvolution. Ce processus numérique
élimine la lumière hors foyer, créant ainsi
une image 3-D beaucoup plus nette.
Microscopie de superrésolution ou
nanoscopie. En haut, on voit une image
confocale d’une partie d’une cellule nerveuse
réalisée à l’aide d’une substance fluorescente
qui se lie à des molécules agglomérées dans
des vésicules (petits sacs) de 40 nm de diamètre. Les taches jaune vert sont floues
parce que ces 40 nm sont en deçà du pouvoir de résolution de la microscopie photonique traditionnelle (200 nm). La photo du
bas représente une image de la même partie
de la cellule, mais réalisée au moyen d’une
nouvelle technique de superrésolution. Un
dispositif complexe permet d’illuminer des
molécules fluorescentes individuelles et
d’enregistrer leur position. La combinaison
de nombreuses molécules dans différentes
positions permet de dépasser la limite du
pouvoir de résolution, produisant les points
jaune vert très nets qu’on voit ici. (Chaque
point correspond à une vésicule de 40 nm.)
La microscopie électronique (ME)
Microscopie électronique à balayage (MEB). Les micrographies
obtenues avec un microscope électronique à balayage produisent une
image tridimensionnelle de la surface d’un échantillon. La MEB que l’on
voit ici montre la surface d’une cellule de trachée (gorge) couverte de cils.
Le battement des cils qui tapissent la trachée propulse les
débris inhalés jusque dans la gorge.
La MEB et la MET qu’on voit ici ont été colorées artificiellement. (Les micrographies électroniques sont en noir et
blanc, mais on les colore souvent pour rendre certaines
structures plus apparentes.)
Abréviations utilisées dans cet ouvrage :
MP micrographie photonique
MEB micrographie électronique à balayage
MET micrographie électronique à transmission
Microscopie électronique
à transmission (MET).
Une MET permet d’examiner
une coupe fine d’un échantillon. On voit ici une coupe
de cellule trachéale qui révèle
sa structure interne. Lors de
la préparation de la MET,
quelques cils ont été coupés
dans le sens de la longueur
(coupes longitudinales), et
d’autres dans le sens de la
largeur (coupes transversales).
Microscopie à fluorescence. Cette technique
fait ressortir certaines molécules de la cellule
en les colorant avec des substances fluorescentes
ou avec des anticorps fluorescents (on parle alors
d’immunofluorescence). Ces substances absorbent
les rayons ultraviolets et émettent de la lumière
visible. Dans cette micrographie à fluorescence
d’une cellule utérine, le contenu du noyau est
bleu, les organites (qu’on appelle mitochondries)
sont orangés, et le « squelette » de la cellule
apparaît en vert.
10
µm
(900
×)
Cils
2 µm
(4 000 ×)
2 µm
(6 000 ×)
Coupe longitudinale
d’un cil
Coupe transversale
d’un cil
10 µm
(300 ×)
50
µm
(300
×)
50
µm
(300
×)
1
µm
(5 000
×)
. Figure 6.3
panoraMa Les techniques de microscopie
La microscopie photonique (MP)
Microscopie à fond clair (échantillon
non coloré). La lumière passe directement
à travers l’échantillon ; si la cellule n’est ni
naturellement pigmentée ni artificiellement
colorée, le contraste est faible. (Les quatre
premières micrographies photoniques
montrent une cellule épithéliale de joue
humaine ; l’échelle est la même pour
les quatre.)
Microscopie à fond clair (échantillon
coloré). Divers colorants accentuent le
contraste. La plupart des techniques de
coloration exigent que la cellule soit fixée
(rendue inerte par un fixateur).
Microscopie en contraste de phase.
Cette technique amplifie les variations de
masse volumique et accentue le contraste dans
des cellules non colorées, ce qui est particulièrement utile pour l’examen des cellules vivantes
dépourvues de pigments.
Microscopie en contraste interférentiel
de Nomarski. Comme la microscopie à
contraste de phase, cette technique amplifie les
différences de masse volumique en tirant parti
des propriétés optiques de l’échantillon, produisant un effet proche du 3-D.
Microscopie confocale. La photo du
haut est une micrographie à fluorescence
traditionnelle de tissu nerveux coloré (les
cellules nerveuses sont vertes, les cellules
de soutien, rouges, et les régions communes,
jaunes). La photo du dessous montre une
image confocale du même tissu. Réalisée
avec un laser, cette technique de « coupe
optique » élimine les zones lumineuses hors
foyer d’un échantillon relativement épais,
créant un seul plan de fluorescence dans
l’image. La captation d’images nettes de
divers plans permet de procéder à une
reconstruction en 3-D. L’image traditionnelle
(en haut) est floue parce qu’on n’en a pas
éliminé les zones lumineuses hors foyer.
Microscopie avec déconvolution.
Dans cette image divisée, la partie supérieure
représente une image reconstituée à partir
de la superposition de micrographies à fluorescence traditionnelles dans l’épaisseur d’un
globule blanc du sang. La partie inférieure
montre la même cellule reconstituée à partir
de plusieurs images floues de différents
plans, traitées une à une avec un logiciel
de déconvolution. Ce processus numérique
élimine la lumière hors foyer, créant ainsi
une image 3-D beaucoup plus nette.
Microscopie de superrésolution ou
nanoscopie. En haut, on voit une image
confocale d’une partie d’une cellule nerveuse
réalisée à l’aide d’une substance fluorescente
qui se lie à des molécules agglomérées dans
des vésicules (petits sacs) de 40 nm de diamètre. Les taches jaune vert sont floues
parce que ces 40 nm sont en deçà du pouvoir de résolution de la microscopie photonique traditionnelle (200 nm). La photo du
bas représente une image de la même partie
de la cellule, mais réalisée au moyen d’une
nouvelle technique de superrésolution. Un
dispositif complexe permet d’illuminer des
molécules fluorescentes individuelles et
d’enregistrer leur position. La combinaison
de nombreuses molécules dans différentes
positions permet de dépasser la limite du
pouvoir de résolution, produisant les points
jaune vert très nets qu’on voit ici. (Chaque
point correspond à une vésicule de 40 nm.)
La microscopie électronique (ME)
Microscopie électronique à balayage (MEB). Les micrographies
obtenues avec un microscope électronique à balayage produisent une
image tridimensionnelle de la surface d’un échantillon. La MEB que l’on
voit ici montre la surface d’une cellule de trachée (gorge) couverte de cils.
Le battement des cils qui tapissent la trachée propulse les
débris inhalés jusque dans la gorge.
La MEB et la MET qu’on voit ici ont été colorées artificiellement. (Les micrographies électroniques sont en noir et
blanc, mais on les colore souvent pour rendre certaines
structures plus apparentes.)
Abréviations utilisées dans cet ouvrage :
MP micrographie photonique
MEB micrographie électronique à balayage
MET micrographie électronique à transmission
Microscopie électronique
à transmission (MET).
Une MET permet d’examiner
une coupe fine d’un échantillon. On voit ici une coupe
de cellule trachéale qui révèle
sa structure interne. Lors de
la préparation de la MET,
quelques cils ont été coupés
dans le sens de la longueur
(coupes longitudinales), et
d’autres dans le sens de la
largeur (coupes transversales).
Microscopie à fluorescence. Cette technique
fait ressortir certaines molécules de la cellule
en les colorant avec des substances fluorescentes
ou avec des anticorps fluorescents (on parle alors
d’immunofluorescence). Ces substances absorbent
les rayons ultraviolets et émettent de la lumière
visible. Dans cette micrographie à fluorescence
d’une cellule utérine, le contenu du noyau est
bleu, les organites (qu’on appelle mitochondries)
sont orangés, et le « squelette » de la cellule
apparaît en vert.