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Concept
Cryomicroscopie électronique
Résumé
vignette|Un microscope électronique en transmission (2003).
La cryomicroscopie électronique (cryo-ME) correspond à une technique particulière de préparation d’échantillons biologiques utilisée en microscopie électronique en transmission.
Développée au début des années 1980, cette technique permet de réduire les dommages d’irradiation causés par le faisceau d’électrons. Elle permet également de préserver la morphologie et la structure des échantillons.
S’affranchissant de la présence de colorant ou de fixateur chimique, cette technique consiste à congeler très rapidement des échantillons biologiques sous forme hydratés dans de l’éthane liquide, de manière à les figer dans leur état natif dans une glace amorphe c'est-à-dire non cristalline.
Avec le développement continu de nouvelles générations de microscopes électroniques et de systèmes d’acquisition des données (notamment le développement de caméras à détection directe d’électrons), la cryo-ME permet désormais dans certains cas d’obtenir des résultats similaires, voire supérieurs, à ceux de la cristallographie aux rayons X pour la résolution de structures tridimensionnelles (3D) d’objets biologiques.
Les électrons interagissant très fortement avec la matière, un vide extrêmement poussé est requis dans l’ensemble de la colonne du microscope. Tout échantillon biologique (en solution) directement placé dans cet environnement, serait alors immédiatement déshydraté et sa structure fortement endommagée. De plus, l’échantillon ne doit pas subir une évolution irréversible sous l’action du faisceau, ce qui signifie en particulier l’absence d’effets de charge électrique ou la réduction des dégâts d’irradiation. Pour contourner ces limites, des méthodes spécifiques de préparations ont été développées, dont la cryo-ME.
Le 4 octobre 2017, le Prix Nobel de chimie a été remis conjointement à Jacques Dubochet, Joachim Frank et Richard Henderson, "pour le développement de la cryomicroscopie électronique permettant la détermination à haute résolution de la structure des biomolécules en solution".
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