Les chercheurs ont développé une nouvelle méthode laser capable de faire pivoter des échantillons microscopiques dans les trois directions spatiales sans les toucher.
Jusqu’à présent, faire tourner des échantillons microscopiques extrêmement délicats dans toutes les directions sans les toucher constituait un défi technique majeur. Des chercheurs duont maintenant créé une méthode basée sur le laser qui peut faire tourner librement de minuscules échantillons tels que des cellules dans les trois dimensions sans contact physique.
La technique fonctionne en utilisant un laser pour créer de petites différences de température dans le liquide environnant. Ces changements de température génèrent de légers courants de fluide qui déplacent et font tourner l’échantillon. Parce que le procédé évite les manipulations directes, il permet de protéger les matériaux fragiles tout en améliorant laprécisiond'imagerie tridimensionnelle, une avancée importante pour la recherche médicale fondamentale.
Améliorer l'imagerie microscopique 3D
Les microscopes optiques modernes peuvent capturer des images très détaillées sur un seul plan plat, un peu comme une photographie. Cependant, enregistrer avec précision la profondeur reste difficile.
Pour construire des modèles tridimensionnels précis, les scientifiques doivent capturer des images sous plusieurs angles et les combiner. Cela nécessite une rotation de l’échantillon étudié. La nouvelle méthode KIT rend cela possible d'une manière beaucoup plus douce que les techniques précédentes.
L’équipe de recherche, dirigée par le professeur Moritz Kreysing et le Dr Fan Nan de l’Institut des systèmes biologiques et chimiques du KIT, chauffe de petites zones du liquide entourant l’échantillon avec un laser. Le mouvement fluide qui en résulte permet aux chercheurs de guider des objets microscopiques flottants avec une grande précision sans utiliser d'outils mécaniques tels que de minuscules aiguilles, pipettes ou pinces.
«Nous ne manipulons pas directement l'échantillon», explique Nan. "Au lieu de cela, nous contrôlons le mouvement du liquide environnant afin que l'objet s'aligne."
Applications potentielles au-delà de la microscopie
Les scientifiques étudient les écoulements de fluides provoqués par un laser depuis des années, mais les approches antérieures ne permettaient le mouvement que dans un seul plan. Le nouveau système peut également produire une rotation contrôlée en trois dimensions. En balayant rapidement le laser, les chercheurs créent un flux en forme de spirale qui fait lentement tourner des objets microscopiques, semblable à un petit bateau en papier tournant dans un tourbillon miniature.
Ce contrôle tridimensionnel donne aux chercheurs une vision plus claire des structures cellulaires sous plusieurs angles. "Lorsque les échantillons peuvent être alignés plus précisément, nous voyons plus de détails", explique Kreysing. « Il s’agit d’une condition préalable essentielle à une meilleure compréhension des structures et des processus biologiques. »
Kreysing affirme que la technique pourrait éventuellement être utile non seulement pour l'imagerie biologique, mais également pour la micromanipulation sans contact, la robotique microscopique et la fabrication ultra-précise à des échelles extrêmement petites.
Référence : « Les flux opto-thermovisqueux hélicoïdaux entraînent une rotation hors plan et une rotation de particules dans un micro-environnement hautement visqueux » par Fan Nan, Weida Liao, Adrián Puerta, Josephine Spiegelberg, Elena Erben, Ralf Mikut, Stephan Allgeier, Martin Wegener, Eric Lauga et Moritz Kreysing, 11 mai 2026,Lumière : science et applications.
DOI : 10.1038/s41377-026-02303-8
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Les chercheurs ont développé une nouvelle méthode laser capable de faire pivoter des échantillons microscopiques dans les trois directions spatiales sans les toucher.
Jusqu’à présent, faire tourner des échantillons microscopiques extrêmement délicats dans toutes les directions sans les toucher constituait un défi technique majeur. Des chercheurs duont maintenant créé une méthode basée sur le laser qui peut faire tourner librement de minuscules échantillons tels que des cellules dans les trois dimensions sans contact physique.
La technique fonctionne en utilisant un laser pour créer de petites différences de température dans le liquide environnant. Ces changements de température génèrent de légers courants de fluide qui déplacent et font tourner l’échantillon. Parce que le procédé évite les manipulations directes, il permet de protéger les matériaux fragiles tout en améliorant laprécisiond'imagerie tridimensionnelle, une avancée importante pour la recherche médicale fondamentale.
Améliorer l'imagerie microscopique 3D
Les microscopes optiques modernes peuvent capturer des images très détaillées sur un seul plan plat, un peu comme une photographie. Cependant, enregistrer avec précision la profondeur reste difficile.
Pour construire des modèles tridimensionnels précis, les scientifiques doivent capturer des images sous plusieurs angles et les combiner. Cela nécessite une rotation de l’échantillon étudié. La nouvelle méthode KIT rend cela possible d'une manière beaucoup plus douce que les techniques précédentes.
L’équipe de recherche, dirigée par le professeur Moritz Kreysing et le Dr Fan Nan de l’Institut des systèmes biologiques et chimiques du KIT, chauffe de petites zones du liquide entourant l’échantillon avec un laser. Le mouvement fluide qui en résulte permet aux chercheurs de guider des objets microscopiques flottants avec une grande précision sans utiliser d'outils mécaniques tels que de minuscules aiguilles, pipettes ou pinces.
«Nous ne manipulons pas directement l'échantillon», explique Nan. "Au lieu de cela, nous contrôlons le mouvement du liquide environnant afin que l'objet s'aligne."
Applications potentielles au-delà de la microscopie
Les scientifiques étudient les écoulements de fluides provoqués par un laser depuis des années, mais les approches antérieures ne permettaient le mouvement que dans un seul plan. Le nouveau système peut également produire une rotation contrôlée en trois dimensions. En balayant rapidement le laser, les chercheurs créent un flux en forme de spirale qui fait lentement tourner des objets microscopiques, semblable à un petit bateau en papier tournant dans un tourbillon miniature.
Ce contrôle tridimensionnel donne aux chercheurs une vision plus claire des structures cellulaires sous plusieurs angles. "Lorsque les échantillons peuvent être alignés plus précisément, nous voyons plus de détails", explique Kreysing. « Il s’agit d’une condition préalable essentielle à une meilleure compréhension des structures et des processus biologiques. »
Kreysing affirme que la technique pourrait éventuellement être utile non seulement pour l'imagerie biologique, mais également pour la micromanipulation sans contact, la robotique microscopique et la fabrication ultra-précise à des échelles extrêmement petites.
Référence : « Les flux opto-thermovisqueux hélicoïdaux entraînent une rotation hors plan et une rotation de particules dans un micro-environnement hautement visqueux » par Fan Nan, Weida Liao, Adrián Puerta, Josephine Spiegelberg, Elena Erben, Ralf Mikut, Stephan Allgeier, Martin Wegener, Eric Lauga et Moritz Kreysing, 11 mai 2026,Lumière : science et applications.
DOI : 10.1038/s41377-026-02303-8
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