Opto-acoustique picoseconde pour l’étude de l’évolution des paramètres mécaniques dans les noyaux de cellules fixées en fonction de leur état de différenciation
Résumé
La microscopie opto-acoustique picoseconde est une technique optique pompe-sonde s’appuyant sur l’utilisation d’impulsions lasers femtoseconde pour la génération et la détection d’ondes élastiques de très hautes fréquences (> GHz) et de longueurs d’ondes sub-micrométriques [1,2]. Cette technique, non-invasive et sans contact, permet d’évaluer des paramètres mécaniques dans des microstructures avec une résolution latérale limitée par la diffraction optique. Pour la mécanique cellulaire, contrairement aux techniques en-contact qui sont sensibles à la rigidité du cytosquelette, elle permet de mesurer des propriétés, telles que la densité et la compressibilité, dans l’épaisseur du noyau de cellules cultivées sur des substrats métalliques [3] ; ce qui la rend intéressante pour comprendre comment la différenciation peut induire des changements dans l’organisation de la chromatine. Dans ces travaux, nous nous intéressons à l’évolution des paramètres mécaniques mesurés, en fonction de leur état de différenciation, dans les noyaux de cellules. En particulier, l’étude a été réalisée sur des monocytes (lignée THP1) et des macrophages (provenant de la différenciation de monocytes). Ces cellules ont été mises en culture à la surface de transducteurs Saphir/Titane, puis fixées par traitement à la formaldéhyde dans un état de différenciation contrôlé chimiquement. Deux échantillons ont été réalisés pour chaque type de cellules. Dans chaque échantillon, des cartographies de 5x5 microns² des paramètres mécaniques ont été mesurées dans le noyau de 60 cellules. Nos résultats montrent notamment que la distribution des valeurs de compressibilités change en fonction de l’état de différenciation, ce qui indiquerait une réorganisation de la distribution spatiale de la chromatine. \\ [1] Thomsen, C.,Grahn, H. T., Maris, H. J. and Tauc, J., Phys. Rev. B, 34, 4129 (1986) [2] Thomsen, C., Grahn, H. T., Maris, H. J. and Tauc, J., Opt. Commun. 60, 55 (1986) [3] Liu, L.; Plawinski, L.; Durrieu, M.-C. and Audoin, B., J. Biophotonics, 12, e201900045 (2019)