« Jusqu’à quelle échelle les microscopes seront-ils capables d’observer l’infiniment petit un jour ? En 1873, le physicien Ernst Abbe a conclu que la limite était de 0,2 micromètre. Cette barrière était réputée infranchissable, mais elle a finalement été franchie dans les années 2000 grâce, entre autres, à l’invention de sondes photoactivables combinées à la microscopie à fluorescence, ouvrant ainsi les portes de la nanodimension. Auparavant, il était seulement possible d’observer les composants de grande taille dans les cellules. Désormais, nous pouvons également observer les virus, les protéines et les éléments du cytosquelette ».
Aujourd’hui, certains microscopes offrent des «images» avec des résolutions spatiales de quelques ångströms, soit 0,1 nanomètre, soit 1 000 fois plus petit qu’un micromètre ! Sachant que l’échelle d’une cellule est de l’ordre du micromètre, nous comprenons maintenant que nous sommes capables de voir ce qui se passe à l’intérieur, soit dynamiquement, par fluorescence, soit de manière statique, par cryotomographie électronique ou encore par microscopie polarisée. Cependant, le problème est que ce que nous voyons n’est pas toujours très clair ni très évident. Comment caractériser ce que nous observons lorsque ce que nous observons ne ressemble à rien de connu ?
Les travaux de l’équipe Sairpico visent essentiellement à restaurer les images, détecter des objets, calculer des trajectoires et estimer les mouvements… par exemple, récemment, en cryotomographie, l’équipe a introduit DeepFinder, un algorithme d’apprentissage approfondi pour l’identification de macro-molécules qui permet d’observer des molécules 10 fois plus petites qu’auparavant, de l’ordre de 200 kDa (kilo dalton, une unité de mesure de masse moléculaire, 1 kDa = 1 kg/mol).
…dans le cadre d’une collaboration entre l’Institut Curie/CNRS (Paris) et le Centre Inria de Rennes. Son objectif : concevoir des algorithmes pour traiter cette nouvelle moisson d’images constituée de vues souvent floues, bruitées et guère intelligibles.
Pour en savoir plus sur leurs travaux :
Mieux comprendre les images en biologie cellulaire
Illustration : DépôtPhotos – katerynakon
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