Imagerie Cellulaire
La plateforme Imagerie Cellulaire met à disposition des équipes de recherche son expertise et tout un parc d’équipements performants et variés en imagerie photonique et quantitative, à bas et haut débit.
La plateforme Imagerie Cellulaire dont les membres ont travaillé plusieurs années dans des équipes de recherches à I-Stem, met son expérience notamment de la biologie cellulaire au service des équipes de recherche internes ou externes à I-Stem. Elle peut ainsi facilement comprendre et répondre aux problématiques des chercheurs, soit grâce au parc d’équipements disponibles sur place, soit en intégrants ou en développant de nouveaux outils à façon.
La plateforme Imagerie Cellulaire, crée en 2016, offre des techniques d’imagerie du niveau subcellulaire à l’organoïde entier. Elle rassemble un parc d’équipements complet groupés autour de plusieurs pôles d’activités complémentaires:
1- Imagerie Photonique
Le pôle d’imagerie photonique rassemble des équipements qui permettent d’imager des cellules, des tissus, des organoides ou des embryons sur différents supports (lame, boite de pétri, plaques de culture multipuits, flasques de culture). Différents modes d’imageries sont disponibles, comme l’imagerie à champs clair en couleur (Evox XL Core), en epifluorescence (2 Zeiss Observer Z1), ou l’imagerie à haute résolution confocale (microscope Zeiss spinning Disk et Zeiss LSM-880 Airyscan). Les équipements permettent également de travailler sur échantillons fixés ou vivants, en Imagerie 2D standard ou multidimensionnelle (3D, live imaging, multiposition, in situ imaging).
Des études d’imageries fonctionnelles (Analyses de flux calciques, Optogénétique, FRAP) peuvent être effectuées sur les microscopes à haute résolution.
2- Imagerie automatisée quantitative
Le pôle d’imagerie quantitative offre pour sa part un parc d’équipements optiques automatisés qui couplent l’acquisition en épifluorescence et l’analyse d’images à haut débit et haut contenu.
Deux imageurs à haut contenu (Molecular Devices ImageXpress micro, Cellinsight CX7) couplés à des bras robotisés permettent ainsi de scanner et analyser jusqu’à une douzaine de plaques multipuits selon plusieurs algorithmes d’analyse possibles. Ces machines sont compatibles avec les études de criblage de molécules pharmacologiques.
Deux imageurs Incucytes (Zoom et S3, Sartorius), installés dans des incubateurs de culture dédiés, permettent un suivi in situ de cultures cellulaire par la prise de photos à intervalles réguliers sur une durée pouvant aller jusqu’à plusieurs semaines. Ces photos sont ensuite traitées par des analyses quantitatives.
Enfin, un lecteur de plaques FDSS 6000 (Hamamatsu) permet une acquisition rapide et dynamique d’une ou plusieurs plaques multipuits, couplée à une analyse de mesures d’intensités des marquages observés.
3- Stations d’analyse
La plateforme est équipée de plusieurs stations d’analyses informatiques complémentaires aux machines. Elle dispose notamment d’une station équipée du logiciel IMARIS pour l’exploitation optimale des images acquises en imagerie photonique.
4- Veille technologique, Recherche et Développement
Les membres de la plateforme restent à l’écoute des nouvelles technologies et outils d’analyses, afin d’offrir les meilleures options pratiques aux équipes de recherche. Notre activité intègre donc un temps à la recherche et développement important afin de faire évoluer en continu les outils et services disponibles.
Dans cette démarche, le microscope Spinning Disque a récemment fait l’objet d’une mise à jour le rendant compatible avec l’imagerie 3D de gros échantillons (jusqu’à 1mm d’epaisseur). Les compétences de l’équipe incluent donc aujourd’hui ces techniques d’imagerie (Culture cellulaire d’organoides, traitements de transparisation, rendu 3D et analyses des images obtenues).
Des analyses d’images complémentaires sont développées à façon à travers des logiciels comme ImageJ, Metamorph, Imaris, Qupath, Cellpose, Stardist, ou des scripts développés en Python. L’équipe travaille actuellement à l’intégration de l’intelligence artificielle dans certains outils d’analyses complexes.
5- Expérience utilisateurs sur la plateforme Imagerie Cellulaire
La plateforme propose différentes modalités d’utilisation des équipements selon les volumes d’utilisation et le confort des utilisateurs: Former les utilisateurs pour une utilisation autonome des équipements, ou accompagner les équipes de recherche sur les protocoles complexes d’acquisition ou d’analyse d’images.
Équipe
Jerome POLENTES
Resp. Plateforme (CECS)
Arrivé à I-Stem en 2008 en tant qu’ingénieur de recherche, Jérôme est responsable de la plateforme depuis 2016. Il est principalement chargé de l’imagerie photonique et du développement d’outils d’analyse. Jérôme a un doctorat en Neurophysiologie & Neurosciences.
Céline LETEUR
Ingénieure Plateforme (CECS)
Céline fait partie de la plateforme depuis 2016 après avoir fait partie de l’équipe Neuroplasticité & Thérapeutique. Céline est principalement en charge de l’imagerie à haut contenu et le développement de la microscopie 3D. Céline a un DEA de cancérologie.
Collaborations
Publications
MBNL-dependent impaired development within the neuromuscular system in myotonic dystrophy type 1.
01 février 2023
Neuropathology and applied neurobiology
CRISPR gene editing in pluripotent stem cells reveals the function of MBNL proteins during human in vitro myogenesis.
17 décembre 2021
Human molecular genetics
Optogenetically controlled human functional motor endplate for testing botulinum neurotoxins.
05 décembre 2021
Stem cell research & therapy
Evos XI CORE
Microscope inversé à champs clair, équipé d’une caméra couleur pour l’imagerie de coupes histologiques colorées. (Financement : CECS)
Axio Observer Z1 (Microscopes dit « Z2 » et « Z3 » )
2 microscopes inversés plein champs en epifluorescence ou lumière blanche transmise à divers grossissements et sur différents supports, à fond mince ou épais. (Financement : Genopole)
Spinning Disk
Microscope inversé versatil pour imagerie en fluorescence en plein champs, ou confocale en mode spinning disk. Compatible avec imagerie sur echantillons vivants, et études fonctionnelles (Optogenetique, Flux calciques…). (Financement : Inserm ; Genopole ; CECS)
LMS880-Airyscan
Ce microscope confocal inversé pour l’imagerie d’échantillons vivants ou fixés permet d’obtenir des images en fluorescence et en haute résolution. Compatible avec la reconstruction 3D d’echantillon avec IMARIS. (Financement : CRCT)
Incucytes Zoom et S3
Imageurs automatisés installés dans un incubateur de culture. Ils offrent la possibilité de faire un suivi continu de cultures cellulaires in situ en champs clair ou epifluorescence, puis d’analyser de façon automatisée les images acquises. (Financement : Genopole, CECS ; CRCT)
CX7
Imageur à haut contenu pour criblage de plaques de culture cellulaire multipuits, en épifluorescence. L’interface simple permet d’être rapidement autonome pour mettre en place l’imagerie et l’analyse des marquages étudiés. (Financement : INSERM)
ImageXpress Micro
Version plus complète que le CX7, offrant la possibilité de travailler sur cellules vivantes, de faire des analyses volumétriques, et surtout la possibilité de créer des algorithmes d’analyses totalement personnalisés. (Financement INSERM)
FDSS 6000
Lecteur de plaques multipuits (384 puits uniquement) à haut débit pour l’analyse dynamique et à faible résolution de variations de niveau d’intensités de marquages biologiques en fluorescence ou luminescence. (Financement CECS)
Parc Informatique dédié
Plusieurs stations informatiques physiques et virtuelles pour le traitement et l’analyse d’image, avec des logiciels dédiés ou des outils développés par les membres de la plateforme.
• 1 ordinateur équipé du logiciel IMARIS (Déconvolution, rendu 3D et analyse d’images)
• 2 Ordinateurs dédiés aux analyses d’images (ImageJ, Metamorph), à la consultation des données Incucytes
• 3 Ordinateurs+1machine virtuelle pour l’analyse des données ImageXpress
• 2 machines virtuelles pour l’analyse des données CX7