Lumière sur les invisibles du vivant
Publié le 9 juin 2026
Quand la lumière traverse un vitrail, elle révèle des formes et des couleurs invisibles autrement. Dans les laboratoires de Télécom SudParis, sous l’œil du chercheur Guillaume Graciani, elle révèle des phénomènes biologiques qui échappent aux instruments d’imagerie classiques. Ces travaux, qui mêlent optique, probabilités et apprentissage automatique, ouvrent de nouvelles pistes pour mieux observer le vivant.
Pourquoi la lumière est-elle un outil particulièrement intéressant pour étudier le vivant ?
Guillaume Graciani : D’abord parce que la lumière donne accès à des mesures extrêmement sensibles, de l’ordre du nanomètre. C’est l’échelle ultime !
Ensuite parce qu’elle altère peu le milieu observé. Beaucoup de techniques biologiques reposent sur des marqueurs chimiques ou fluorescents qui modifient le comportement des protéines. Cela complique l’observation des systèmes dans leur état naturel. Avec la lumière seule, des mesures non invasives sont possibles.
Cela fait écho à vos travaux autour des techniques d’imagerie sans marqueur. Quel est l’enjeu de ces recherches ?
GG : En microscopie classique, les protéines sont trop petites pour être observées directement. Les biologistes leur attachent donc des marqueurs fluorescents, comme la GFP, Green Fluorescent Protein. Concrètement, ces marqueurs produisent de la lumière lorsqu’un laser les éclaire, indiquant ainsi la position de la protéine.
Or une protéine est un objet tridimensionnel extrêmement petit et complexe ; lui ajouter un gros marqueur modifie souvent son comportement naturel. C’est particulièrement problématique pour étudier des phénomènes biologiques sensibles, comme le repliement des protéines qui joue un rôle essentiel dans des maladies neurodégénératives telles que Parkinson ou Alzheimer.
En outre, sur certaines protéines, il est très difficile d’attacher un marqueur. Cette méthode reste donc assez limitante. C’est pourquoi la recherche s’oriente vers des techniques d’imagerie sans marqueur. Ce qui n’est pas une mince affaire, car la lumière n’interagit que très faiblement avec les protéines.
Lire l’intégralité de l’article sur le blog I’MTech de l’Institut Mines-Télécom.
