En moins de 10 ans, la microscopie de super-résolution s’est imposée comme un outil incontournable dans le domaine de la biologie cellulaire. Permettant de dépasser la limite de diffraction optique et d’atteindre des résolutions pouvant atteindre une dizaine de nanomètres dans les 3 dimensions de l’espace, elle offre de nouvelles perspectives dans la compréhension des nombreux mécanismes moléculaires à une échelle spatiale nanométrique et une résolution temporelle de l’ordre de la milliseconde. La reconnaissance exceptionnellement rapide de ces techniques par le prix Nobel de Chimie en 2014 est à l’image des progrès faramineux réalisés au cours de ces dix dernières années.

Différentes approches permettent aujourd’hui de dépasser la limite de diffraction. Que ce soit par mise en forme du faisceau d’excitation (illumination structurée, 4pi), ou en agissant sur l’émission des fluorophores de manière déterministe (STED) ou stochastique (PALM/STORM), ces différentes modalités sont complémentaires et ouvrent des champs d’investigations complètement nouveaux en biologie. La mise en œuvre et l’utilisation de ces techniques nécessitent l’expertise de plusieurs disciplines, telles que l’optique, l’informatique, la chimie et la biologie. Ces expertises sont présentes au sein du GDR, et il parait donc important de faciliter le développement et la mise en place de ces nouvelles approches en mutualisant les connaissances actuelles. Ceci permettra également de renforcer l’émergence de nouvelles modalités de microscopie corrélative, c’est à dire d’association à la microscopie photonique des modes d’imagerie complémentaires tel que les microscopies à champ proche, les microscopie éléctronique (TEM etMEB). De même le couplage avec des méthodes de mesure de grandeurs physique au niveau local (force, concentration,…) et de contrôle des cellules, qui est tiré en avant par les besoin en mécanobiologie, sera renforcé par ces travaux en lien avec les autres axes thématiques (2,3 et 4).

Toutefois, bien que très performantes, ces approches restent encore limitées dans leur capacité à imager en routine des échantillons biologiques aux dimensions et contraintes variées et nécessitent d’évoluer et d’être repensées dans de nouvelles géométries, ainsi que d’être combinées à d’autres types d’instrumentations. Il reste également  un chantier important pourla mise au point de protocoles de préparation des échantillons, le développement des nouvelles sondes et  la mise en place de nouvelles méthodes de traitement et d’analyse quantitative des données en lien avec l’axe thèmatique 5.

Coordination: Sandrine Levêque-Fort (email) et Ignacio Izeddin (email)