Un nouveau réactif neutre non radioactif révèle les virus en détail

Voir c’est croire ou, pour les scientifiques, le début de la compréhension. Les chercheurs peuvent visualiser des détails atomiquement petits avec la microscopie électronique à transmission (MET) en faisant rayonner des électrons à travers l’échantillon et en capturant leurs interactions pour former une image. Mais de si petits spécimens peuvent échapper aux électrons, ils doivent donc être spécialement traités avec des métaux lourds pour assurer les interactions. Pour voir les virus, par exemple, la norme actuelle consiste à arroser l’échantillon de virus avec une solution contenant une substance radioactive étroitement contrôlée appelée acétate d’uranyle.

Les images résultantes sont claires, mais le processus d’obtention et de stockage de la solution de métaux lourds radioactifs requise peut être un obstacle compliqué pour les chercheurs, selon Masahiro Sadakane, professeur de chimie appliquée à la Graduate School of Advanced Science and Engineering de l’Université d’Hiroshima. Sadakane et son équipe ont récemment découvert qu’un traitement non radioactif peut produire les mêmes images claires et détaillées sans les tracas bureaucratiques de l’acétate d’uranyle.

Ils ont publié leurs conclusions le 12 mai dans Rapports scientifiques.

« L’observation de la morphologie virale est essentielle en virologie, pour laquelle la TEM est la technique la plus largement utilisée car elle permet une visualisation directe à l’échelle nanométrique, mais elle nécessite actuellement des réactifs de coloration négative contenant des éléments lourds », a déclaré Sadakane, auteur correspondant sur l’article. « De nouveaux composés non radioactifs pour des observations simples, rapides et claires à l’aide de la TEM traditionnelle sont nécessaires dans le monde entier. »

Une alternative actuellement disponible dans le commerce à l’acétate d’uranyle radioactif est un matériau connu sous le nom d’acide phosphotungstique « de type Keggin ». La molécule comprend une unité centrale d’un phosphate et de quatre oxygènes, étroitement entourée de tungstène et de plus d’oxygène. Bien que non radioactive, la molécule est très acide et doit être neutralisée avant utilisation, selon Sadakane. Il a également noté que les images qu’il produit sont moins claires que celles réalisées avec l’acétate d’uranyle. Cependant, malgré ces inconvénients, le réactif appartient à une grande famille de composés similaires, voire meilleurs.

« Nous avons enquêté sur des composés de phosphotungstate et avons précédemment signalé que le » type Preyssler « peut être utilisé comme réactif de coloration négative pour observer une structure fine de bactéries », a déclaré Sadakane.

« Les molécules de type Preyssler comprennent également du tungstène, de l’oxygène et du phosphate, mais elles sont structurellement disposées autour d’un ion chargé positivement encapsulé, tel que le sodium ou le calcium. Elles ont une structure différente des composés de type Keggin, ce qui donne une molécule beaucoup plus stable. qui est produit sous forme de sel de potassium. »

Les chercheurs ont appliqué des phosphotungstates de type Preyssler pour colorer et imager trois types de virus bactériens (phages) qui infectent les bactéries. Les structures morphologiques de ces phages sont déjà bien documentées et fournissent une référence fiable pour vérifier la clarté des images obtenues dans leur étude.

« Nos résultats indiquent que les phosphotungstates de type Preyssler sont de bons réactifs de coloration négative pour les observations de virus », a déclaré Sadakane. « Ils sont faciles à utiliser, car ils ne sont pas radioactifs et n’ont pas besoin d’ajustement pour les niveaux de pH, et ils fournissent des images claires. »

Les chercheurs prévoient de s’appuyer sur leurs découvertes pour développer une série de réactifs de coloration négative non radioactifs pour observer d’autres virus, ainsi que de petites particules organiques telles que des protéines et plus encore, selon Sadakane.