La vidéo-microscopie est un domaine très actif en biologie, car il permet d’observer en temps réel les processus du vivant avec une excellente résolution spatiale et temporelle. Les images actuellement capturées sont des vues projetées en 2D. Développer des méthodes d’imagerie rapides et adaptées à la reconstruction en 3D est le défi relevé.

Le LAAS a proposé une méthode optique originale s’appuyant sur les technologies de microfabrication de la microélectronique. Sur des surfaces de silicium, nous avons gravé des sillons en forme de V dont la base mesure 10 à 50 μ m. Ces microsillons sont recouverts de métal afin d'obtenir des miroirs à facettes, qui, à la manière de kaléidoscopes, permettent de voir simultanément un objet sous plusieurs angles. En plaçant ces miroirs au contact de cellules vivantes, nous sommes parvenus à observer simultanément la cellule elle-même, mais aussi deux réflexions à travers chacun des miroirs, puis, en recombinant ces trois vues par traitement du signal, nous avons pu reconstruire l’objet correspondant en 3D. Cette méthode présente l'avantage d'être peu coûteuse en lumière et très rapide en vitesse d'acquisition.

Nous avons en particulier pu décortiquer le mouvement de l'ADN dans une cellule vivante avec une grande sensibilité temporelle. Nous espérons exploiter ce dispositif pour d’autres applications en biologie en utilisant d’autres types de cellules, plus petites comme les bactéries ou plus grandes comme les cellules de mammifères dans le cadre de la recherche médicale par exemple. Ce projet combinant des savoir-faire en microélectronique, en optique et en biologie, montre que les biotechnologies, qui ont déjà connu de nombreux succès avec les biopuces, trouvent encore des débouchés originaux, ici en imagerie cellulaire 3D. Lire aussi ici.