Prix de la Fondation Dimitris N. Chorafas 2016 – Lina Carlini

« Pour l'importance de sa contribution à la microscopie super-résolution, qui lui a permis de révéler les processus fondamentaux de physique des organites dynamiques dans les cellules vivantes. »

La dernière décennie a vu l’émergence de plusieurs techniques d’imagerie de fluorescence en super-résolution sur des échantillons de cellules vivantes. La microscopie de localisation de molécules uniques est parmi ces méthodes. Elle permet d’atteindre des résolutions jusqu’ici jamais atteintes par les autres méthodes de microscopie de fluorescence. Cette technique exploite les propriétés d’activation aléatoire de la fluorescence des fluorophores. Malgré ces nombreux avantages, la microscopie de molécule unique est limitée par certains facteurs empêchant l’imagerie de cellule vivante de façon rapide et non perturbative.

Nous avons développé des stratégies permettant de dépasser les limites associées à l’imagerie de cellules vivantes. Tout d’abord, nous avons mis en évidence une série de marqueurs de différents organelles. Ces marqueurs sont capables de fluorescence aléatoire dans les cellules vivantes. Contrairement, aux autres marqueurs, ils ne nécessitent pas l’utilisation de tampons toxiques et permettent d’obtenir une image en quelques secondes. Ensuite, nous avons examinés les propriétés des marqueurs “cagés” par réduction. Ils permettent de faciliter la réalisation d’expériences de suivi de trajectoires car ils augmentent d’un ordre de magnitude le nombre de trajectoires suivies en une expérience. Enfin, pour augmenter la vitesse d’imagerie, nous avons développé en collaboration des algorithmes de reconstruction 2D et 3D. En utilisant ces méthodes nous avons réalisé des images en seulement 2 secondes. Nous avons aussi travaillé pour éliminer des distorsions optiques en microscopie de molécule unique à 3 dimensions. Pour finir, une partie de ces outils a permis d’étudier la dynamique biophysique de la division mitochondriale.