APPLICATIONS  |  CELLULES CANCÉREUSES


 

L’illumination sur fond obscur est couramment utilisé pour l'analyse d'échantillons biologiques contenant des nanomatériaux qui diffusent beaucoup la lumière. Lorsqu'elle est combinée à l'imagerie hyperspectrale, elle devient un outil exceptionnel pour détecter la composition et l'emplacement des nanomatériaux intégrés dans les cellules. IMA, l’imageur hyperspectral de Photon etc, peut être équipé d'un condenseur à fond obscur très efficace et générer des images à contraste élevé d'échantillons biologiques.

L’efficacité de transmission élevée des filtres hyperspectraux de Photon etc. permet l'acquisition rapide et en haute résolution d'images spectralement résolues. Puisque la caméra capte tout le champ de vision, il est possible de recueillir des informations spectrales et spatiales en temps réel, avec la possibilité d'enregistrer des vidéos à haute résolution spectrale afin de suivre la dynamique des cellules et des composants nanométriques luminescentes. PHySpec, le logiciel de Photon etc. permet une analyse en composantes principales (ACP) en vue d'identifier les plus petites variations de nanoparticules individuelles ou regroupées.

Afin de montrer les capacités de IMA pour l’analyse de nanomatériaux dans les systèmes biologiques, des cellules cancéreuses MDA-MB-23 du sein humain ont été marquées avec des nanoparticules d'or de 60 nm et exposées à un éclairage sur fond obscur sur la totalité du champ de vue (Figure 1). Avec un objectif 60X, une superficie de 150 x 112 μm2 a été imagée, avec un pas de 2 nm et un temps d'exposition de 2 s par longueur d'onde. L'analyse complète n'a pris que quelques minutes pour plus d'un million de spectres, chacun d'entre eux couvrant l'ensemble du spectre visible.

Les cellules ont généralement un spectre de diffusion plat, alors que les nanoparticules d’or montrent un pic autour de 550 nm. La figure 2 illustre l'image de 550 nm extraite du cube hyperspectral du cancer du sein en fond obscur. Les nanoparticules d’or sont marquées avec une coloration verte après un traitement logiciel ACP. L'agrandissement d'une cellule de cancer du sein (Figure 3a) et les spectres des régions contenant les nanoparticules d’or (quelques exemples sur la figure 3B) ont confirmé la présence de nanoparticules de 60 nm (pic à 550 nm) et de leurs regroupement (pics décalése vers le rouge). La caméra hyperspectrale n'a détecté aucune nanoparticule d’or dans les zones situées entre les cellules.

Résultats présentés avec la permission de David Rioux, Éric Bergeron et Michel Meunier de l’École Polytechnique de Montréal, Québec, Canada.

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