10 septembre 2025
Une innovation qui pourrait transformer le monde de la microscopie
Une équipe de l'Université Laval a conçu un dispositif optique abordable dont l'efficacité rivalise avec celle des technologies coûteuses utilisées pour l'observation au microscope de cellules vivantes
Les cellules vivantes sont naturellement peu contrastées. C'est la raison pour laquelle il faut utiliser des marqueurs ou des colorants pour les observer au microscope. Cette façon de faire peut toutefois en altérer les propriétés.
— Getty Images - Nicolas
Les cellules vivantes sont composées en grande partie d'eau. Pour les observer au microscope, il faut les placer en milieu aqueux sinon elles se dessèchent rapidement et meurent. «Le résultat est qu'il est difficile de les voir et de distinguer leurs caractéristiques parce qu'elles ne sont pas naturellement contrastées par rapport à leur environnement», explique Tigran Galstian, professeur au Département de physique, de génie physique et d'optique et chercheur au Centre d'optique, photonique et lasers de l'Université Laval.
Jusqu'à présent, il existait deux façons de contourner ce problème, poursuit-il. «On pouvait utiliser des colorants pour marquer les cellules, mais on risquait alors d'en altérer les propriétés. On pouvait aussi recourir à l'imagerie par contraste de phase ou à l'imagerie par contraste d'interférence différentielle, des méthodes qui coûtent respectivement des milliers et des dizaines de milliers de dollars.»
Une troisième option, qui ne présente pas les inconvénients de deux premières, s'offre maintenant aux personnes dont le travail nécessite l'observation au microscope de cellules vivantes. Le professeur Galstian et la doctorante Maria Hovakimyan ont mis au point un dispositif, qu'ils ont nommé chambre optoélectrique, qui permet d'observer ces cellules sans marqueur ni colorant et qui est peu coûteux.
Une demande de brevet faite par l'Université Laval au nom des deux scientifiques protège maintenant cette innovation. Un autre étudiant en physique, William Boissonneault, a récemment conçu une technique d'analyse efficace pour ce dispositif. Il a réalisé ses travaux sur des prototypes fabriqués par une compagnie en démarrage, PATQER, dont le professeur Galstian est cofondateur et directeur scientifique.
Le dispositif, dont les dimensions sont d'environ 10 mm de côté par 0,25 mm de hauteur, est fait de deux lames de verre au centre desquelles sont placés des cristaux liquides. Lorsqu'ils sont soumis à un champ électrique, ces cristaux divisent et décalent les faisceaux lumineux qui les traversent, révélant ainsi le profil d'un objet autrement invisible. Pour utiliser ce dispositif, il suffit de le déposer sur l'échantillon biologique qu'on désire observer au microscope. Il est réutilisable et compatible avec la presque totalité des microscopes optiques existants.
L'étudiant en physique William Boissonneault et le dispositif optoélectrique conçu à l'Université Laval.
— Vahagn Muradyan
«Nous en avons fait l'essai avec un microscope de 180$ acheté en ligne. Les images que nous avons obtenues sont d'aussi bonne qualité que celles produites avec un instrument qui coûte des dizaines de milliers de dollars», assure le professeur Galstian.
S'il était produit à une échelle industrielle, ce dispositif coûterait à peine quelques dollars l'unité, estime le chercheur. «Nous croyons qu'il s'agit d'une solution de remplacement économique et intéressante pour tous les universitaires qui mènent des travaux de recherche nécessitant l'observation de cellules vivantes. Les entreprises dont les activités requièrent des décomptes cellulaires pourraient aussi être intéressées.»
Les détails entourant cette innovation technologique sont présentés dans un article que Tigran Galstian et William Boissonneault ont publié récemment dans la revue Optics Express.
