Comment faire pour observer des tissus biologiques intacts avec plusieurs marqueurs distincts ? C’est le casse-tête que viennent de résoudre les équipes d’Emmanuel Beaurepaire (Laboratoire d’optique et biosciences (LOB), École Polytechnique, CNRS, Inserm), de Jean Livet (Institut de la Vision, CNRS, UPMC, Inserm) et de Xavier Morin (Institut de Biologie de l’École Normale Supérieure (ENS), CNRS, INSERM).
Parus dans la revue Nature Methods, leurs travaux montrent comment utiliser le mécanisme d’absorption non linéaire à deux photons. Ils ont utilisé un laser femtoseconde qui émet dans l’infrarouge autour des 800 nm. Celui-ci pompe un deuxième étage de laser qui va produire lui aussi des impulsions femtosecondes mais à 1 200 nm.
« Avec un seul laser nous obtenons deux faisceaux synchronisés », résume Emmanuel Beaurepaire, chargé de recherche au CNRS. « Plus précisément, le premier laser excite des molécules fluorescentes bleues, le deuxième des molécules fluorescentes rouges. Grâce au phénomène d’absorption à deux photons, si un photon est pris dans chacun des deux faisceaux en même temps, alors cela permet d’obtenir une troisième couleur, le vert ou le jaune», s’enthousiasme-t-il.
L’intérêt est d’ailleurs double car le fait d’obtenir cette troisième couleur est aussi une validation que les trois couleurs sont parfaitement superposées et qu’il n’y a pas d’aberration chromatique. Grâce à cette technique, les biologistes disposent désormais d’un nouveau moyen qui leur permet d’étudier les tissus biologiques intacts et en profondeur, comme l’étude de la formation du cerveau ou de l’embryon.
Par Audrey Loubens, journaliste scientifique