Une nouvelle découverte est à seulement une milliseconde de distance

Leica Microsystems lance le Leica EM ICE, une nouvelle génération de congélateurs à haute pression avec option d'éclairage intégrée pour des expériences de type « Flash-and-Freeze ».

Avec la Leica EM ICE, Leica Microsystems a lancé un système de congélation à haute pression entièrement intégré avec stimulation lumineuse, fonctionnant avec une précision d'une milliseconde. Actuellement, la congélation à haute pression est la seule méthode permettant de conserver des échantillons hydratés dans leur état natif. La Leica EM ICE permet la cryofixation des échantillons sans modification de leur structure, afin qu'ils puissent être représentés dans leur état aussi natif que possible dans un microscope électronique avec une résolution nanométrique. De plus, la combinaison de la congélation à haute pression avec la stimulation lumineuse ouvre des possibilités pour des expériences totalement nouvelles. Il est possible d'observer des changements complexes dans des structures fines ou des processus fondamentaux dans la recherche en sciences de la vie ainsi qu'en recherche de matériaux. La Leica EM ICE permet la synchronisation de la congélation à haute pression avec la stimulation lumineuse avec une précision d'une milliseconde, capturant ainsi des processus dynamiques qui peuvent être analysés avec une résolution nanométrique. La corrélation précise entre impulsion lumineuse et temps de congélation est la condition préalable pour que les images en microscopie électronique fournissent des insights pertinents pour la recherche. La Leica EM ICE offre cinq longueurs d'onde différentes pour la stimulation lumineuse et peut congeler jusqu'à neuf échantillons successifs avec son système de stockage. La cryofixation se produit dans la seconde qui suit l'insertion dans le porte-échantillons. Immédiatement après, les échantillons sont stabilisés par refroidissement jusqu'à la température de l'azote liquide (-195,7°C).

Dr. Cveta Tomova, responsable produit chez Leica Microsystems, déclare : « La Leica EM ICE est un instrument puissant qui peut révéler de nouvelles connaissances et même contribuer à la compréhension de processus vitaux. C'est le seul appareil qui synchronise la congélation à haute pression et la stimulation lumineuse avec une précision d'une milliseconde. Cette plateforme représente une connexion unique entre lumière, temps et conservation des échantillons. Nous avons combiné qualité et innovation technologique pour aider les chercheurs à obtenir des découvertes révolutionnaires. La méthode de congélation à haute pression avec stimulation lumineuse peut être appliquée à tous les composés sensibles à la lumière, tels que lotions, matériaux composites photoactivables, protéines et divers préparés biologiques. Elle peut approfondir notre compréhension de processus hautement dynamiques, comme la transmission synaptique, par exemple. »

Pour la stimulation lumineuse avec la Leica EM ICE, différentes longueurs d'onde sont possibles, à savoir bleu, UV, vert, rouge et jaune ambre. Cela est assuré par la connexion intégrée pour les modules lumineux LED, qui sont automatiquement détectés par le logiciel de l'appareil. Le logiciel permet également la programmation de divers paramètres pour planifier des expériences de type « Flash-and-Freeze ». La stimulation lumineuse intégrée de la Leica EM ICE facilite une corrélation précise entre impulsion lumineuse et moment de congélation. « Tout cela garantit une standardisation et une fiabilité, associées à la flexibilité pour faciliter les tâches de recherche dans divers domaines scientifiques », explique Tomova.

Pour une conservation optimale des échantillons, le facteur temps est essentiel. Le cycle de congélation automatisé de la Leica EM ICE garantit que l'échantillon est congelé dans la seconde qui suit son insertion dans le porte-échantillons. Le processus contrôlé par ordinateur commence par la fermeture simultanée du carter et le début de la congélation, pour se terminer par l'insertion automatique de l'échantillon dans un réservoir d'azote liquide afin d'éviter la formation de cristaux de glace.

La possibilité de congeler jusqu'à neuf échantillons successivement réduit la charge de travail et facilite la concentration des utilisateurs sur l'essentiel. Le stockage dans le réservoir Dewar se fait selon une séquence de stockage programmable pour trois positions distinctes. Ainsi, des combinaisons de différents échantillons ou même différents états du même échantillon peuvent être congelés successivement.

Dans la préparation d'échantillons en microscopie électronique, Leica Microsystems mise sur des solutions de workflow. La Leica EM ICE joue un rôle clé dans de nombreux processus de travail. « Notre objectif ultime est que nos clients puissent obtenir des découvertes révolutionnaires. C'est pourquoi nous proposons un niveau de performance technologique sans précédent », indique Tomova. « Parallèlement, nous souhaitons permettre aux chercheurs de travailler de manière confortable et standardisée. Un exemple : pour comprendre les changements complexes dans la fine structure d'une lotion solaire sous lumière UV, un échantillon peut être stimulé avec une dose spécifique de rayonnement UV dans la Leica EM ICE, puis hautement pressurisé et congelé. L'échantillon congelé peut ensuite – toujours dans des conditions cryogéniques – être recouvert dans le système de revêtement à vide haute-vacuum Leica EM ACE600, puis représenté dans un microscope électronique à rayonnement cryogénique. Le système de transport Leica EM VCT100 sert d'intermédiaire entre les différentes étapes de travail, en maintenant constamment les conditions cryogéniques et sous vide. »