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Actualité de l'ENS de Lyon

Acquisition par l’ENS de Lyon d’un dispositif unique en France : microfluidique, pinces optiques et microscopie confocale

C-Trap © Lumicks
Actualité
 

8 équipes dans 3 laboratoires – LPENSL, LBMC et RDP – travaillent aujourd’hui avec cet instrument.

 

L’ENS de Lyon est le premier établissement en France à investir dans le seul instrument au monde – le C-Trap – qui permet simultanément et en temps réel la manipulation et la visualisation  des interactions entre biomolécules uniques. Celui-ci combine pinces optiques à haute résolution, microscopie par fluorescence confocale et microfluidique avancé, le tout dans un système véritablement intégré.

Un partenariat a été mis en place entre la société qui commercialise cet instrument et l’École. Aussi le C-Trap sera-t-il disponible 8 semaines par an afin que l’entreprise puisse en faire la démonstration auprès d’autres laboratoires français.

C-trap © Lumicks
C-Trap © Lumicks

Qu’est-ce qu’une pince optique ?

La pince optique, ou piège optique, est un outil qui permet le piégeage et la manipulation de microbilles transparentes mais aussi de biomolécules, de cellules, de microgouttes ou d’organites. Elle permet d’exercer des forces extrêmement faibles, de l’ordre d’un piconewton (pN), comparables aux forces exercées naturellement au sein de nos cellules

Elle utilise pour cela la force résultant de la réfraction de la lumière, d’un faisceau laser.  Les pinces optiques multiples, comme celles acquises par l’École, peuvent même être utilisées pour manipuler simultanément plusieurs objets et de suivre leurs interactions.

Grâce à cette technologie, il est possible d’étudier, par exemple, les propriétés viscoélastiques des protéines, la flexibilité et la résistance à la torsion de brins d’ADN, ou les interactions protéines/ADN. Mais de nombreuses autres applications existent, principalement en biologie mais également en chimie et en physique. À l’ENS de Lyon, 8 équipes dans 3 laboratoires – LPENSL, LBMC et RDP – travaillent aujourd’hui avec cet instrument.

Pourquoi associer des pinces optiques à de la microfluidique et de la microscopie confocale ?

Montage
Images de microbilles attachées à un fragment d'ADN lors d'une expérience d'étirement par pinces optiques. Grâce à un lien spécifique, un fragment d'ADN de bactériophage lambda a été attaché à deux microbilles de polystyrène de 4.79µm. En utilisant les pinces optiques on peut alors piéger les deux billes et étirer l'ADN qui se comporte alors comme un ressort non linéaire. Sur l'image du haut un écoulement perpendiculaire à l'ADN permet de l'étirer en même temps dans une direction orthogonale. La visualisation de cette expérience est alors réalisée à l'aide du confocal intégré au système de pinces optiques.

Si les pinces optiques servent à attraper et à manipuler les molécules d'intérêt ; la microfluidique à flux laminaire permet d’introduire, d’assembler et de positionner les réactifs ; enfin, l’imagerie par fluorescence confocale permet quant à elle d’enregistrer les réactions biochimiques et les mouvements des molécules en temps réel.

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