Voir les cellules vivre, sans les perturber
Observer une cellule vivante n’est pas aussi simple qu’il y paraît. En laboratoire, les chercheurs doivent souvent choisir entre deux options imparfaites : utiliser des colorants ou des marqueurs fluorescents, qui permettent de distinguer certaines structures mais peuvent modifier le comportement des cellules, ou travailler sans marquage, au risque de perdre une partie de l’information.
C’est précisément sur ce point que Nanolive SA a construit son expertise. Cette entreprise suisse développe des technologies d’imagerie cellulaire capables de produire des représentations tridimensionnelles de cellules vivantes, sans recourir à des marqueurs fluorescents. Son objectif est concret : permettre aux scientifiques d’observer les cellules dans des conditions aussi proches que possible de leur environnement naturel.
Depuis Lausanne, Nanolive s’inscrit dans une tradition helvétique bien établie : transformer une question scientifique complexe en outil utilisable par des laboratoires, des universités et des entreprises biotechnologiques. Une démarche à la croisée de la microscopie, de l’optique, de l’intelligence logicielle et des sciences de la vie.
Une technologie fondée sur la tomographie optique
La technologie développée par Nanolive repose sur la microscopie tomographique à diffraction, également appelée holotomographie. Le principe consiste à éclairer une cellule sous différents angles, puis à analyser la manière dont elle dévie la lumière. Ces informations sont ensuite traitées par un logiciel afin de reconstruire une image tridimensionnelle de la cellule.
Le résultat ne ressemble pas exactement à une photographie classique. Le système produit notamment une carte quantitative de l’indice de réfraction à l’intérieur de la cellule. Cette donnée permet de distinguer certaines structures et d’analyser la répartition de la matière cellulaire. Autrement dit, l’appareil ne se contente pas de montrer une cellule : il fournit également des informations mesurables sur sa composition et son évolution.
Cette approche présente plusieurs avantages pratiques :
- les cellules peuvent être observées sans coloration ni fixation ;
- les échantillons restent vivants et peuvent être suivis dans le temps ;
- l’imagerie est non invasive, ce qui limite les perturbations liées à la préparation ;
- les observations peuvent être automatisées et documentées par des mesures quantitatives ;
- les expériences gagnent en reproductibilité, notamment lorsqu’elles sont réalisées sur plusieurs jours.
Pour un chercheur, la différence est importante. Au lieu d’obtenir une image instantanée d’une cellule préparée pour l’observation, il devient possible de suivre une population cellulaire, de comparer des conditions expérimentales et d’étudier des changements progressifs. La cellule n’est plus seulement un objet photographié : elle devient un système dynamique.
Le 3D Cell Explorer, un microscope pensé pour les cellules vivantes
Parmi les solutions emblématiques de Nanolive figure le 3D Cell Explorer. Ce microscope a été conçu pour observer des cellules vivantes en trois dimensions, sans marquage. Son fonctionnement associe un système optique spécialisé à une analyse informatique capable de reconstruire les données obtenues.
Dans la pratique, un laboratoire peut placer des cellules dans une chambre d’observation adaptée, puis lancer une série d’acquisitions. Le logiciel génère ensuite une représentation en trois dimensions et permet de suivre différentes caractéristiques : volume cellulaire, morphologie, densité ou évolution de certaines structures.
Cette automatisation répond à une difficulté bien connue des laboratoires : la préparation des échantillons peut être longue, délicate et parfois source de variations. Chaque étape supplémentaire — ajout d’un colorant, fixation, lavage ou manipulation — peut influencer le résultat. En réduisant ces interventions, l’imagerie sans marquage facilite les observations répétées.
Le dispositif ne remplace pas toutes les autres méthodes de microscopie. La fluorescence reste indispensable pour identifier avec une grande précision certaines protéines ou structures particulières. L’intérêt de l’holotomographie est différent : elle offre une vision globale, quantitative et compatible avec l’observation prolongée de cellules vivantes. Les deux approches peuvent donc être complémentaires plutôt que concurrentes.
Des applications qui dépassent la simple observation
L’imagerie cellulaire intervient dans de nombreux domaines. Elle sert à comprendre les mécanismes biologiques fondamentaux, à évaluer l’effet d’un médicament ou encore à analyser la qualité de cellules destinées à des applications thérapeutiques.
Dans la recherche académique, les instruments de Nanolive peuvent être utilisés pour étudier la croissance, la division et la migration des cellules. Ces phénomènes sont essentiels pour mieux comprendre le développement des tissus, la cicatrisation ou la progression de certaines maladies. Une observation réalisée sur plusieurs heures ou plusieurs jours peut révéler des comportements impossibles à saisir avec une image unique.
Dans le domaine pharmaceutique, la technologie peut contribuer à mesurer la réponse de cellules à un composé. Les chercheurs peuvent comparer un groupe témoin avec un groupe traité et observer des modifications de morphologie, de volume ou de dynamique. Ces données ne suffisent pas à elles seules pour valider un médicament, mais elles apportent un niveau d’information supplémentaire dans le processus de recherche.
Les applications concernent également l’oncologie. Les cellules tumorales peuvent présenter des comportements variables selon leur environnement et leur réponse aux traitements. Pouvoir les observer sans les détruire permet d’étudier leur évolution au fil du temps. Dans certains contextes, cette démarche peut aider à mieux caractériser des modèles cellulaires ou à identifier des différences entre plusieurs traitements.
Autre secteur d’intérêt : la médecine régénérative. Les chercheurs qui travaillent sur les cellules souches, les organoïdes ou l’ingénierie tissulaire ont besoin de suivre des systèmes biologiques complexes. Là encore, une méthode non destructive peut fournir des informations utiles tout en conservant les échantillons pour d’autres analyses.
L’intelligence logicielle au cœur de l’analyse
Un microscope moderne ne se résume plus à ses composants optiques. La quantité de données produites impose des outils capables de les organiser, de les comparer et d’en extraire des indicateurs pertinents. Nanolive s’appuie donc sur une dimension logicielle importante.
Les images obtenues peuvent être analysées afin de segmenter les cellules, de repérer certaines structures et de suivre leur évolution. Cette étape permet de passer d’une observation qualitative — « la cellule semble changer » — à une approche plus objective : « le volume ou la densité a évolué selon telle tendance ».
Cette évolution s’inscrit dans un mouvement plus large de digitalisation des laboratoires. Les instruments sont de plus en plus connectés, les expériences génèrent des séries de données et les chercheurs cherchent à automatiser les tâches répétitives. La valeur d’un équipement dépend donc autant de la qualité de l’image que de la facilité avec laquelle les résultats peuvent être exploités.
Pour les équipes scientifiques, l’enjeu est aussi celui du temps. Une analyse automatisée ne remplace pas l’expertise du biologiste, mais elle peut réduire le temps consacré au comptage manuel ou à la comparaison de centaines d’images. Dans un environnement où les budgets et les ressources humaines sont comptés, cette efficacité devient un argument déterminant.
Une innovation issue de l’écosystème scientifique suisse
Nanolive illustre le rôle joué par la Suisse romande dans les technologies de pointe. La région lémanique bénéficie d’un environnement particulièrement favorable aux entreprises actives dans les sciences de la vie : hautes écoles, centres de recherche, hôpitaux universitaires, incubateurs et investisseurs spécialisés y sont relativement proches.
Pour une jeune entreprise de biotechnologie ou d’instrumentation scientifique, cette proximité facilite les échanges. Les premiers utilisateurs potentiels se trouvent souvent dans les laboratoires universitaires et les centres de recherche voisins. Ils peuvent tester les instruments, formuler des retours précis et contribuer à faire évoluer les produits.
Le parcours d’une technologie scientifique est rarement linéaire. Il faut transformer un prototype en produit fiable, simplifier son utilisation, garantir sa maintenance et convaincre des utilisateurs qui ne peuvent pas se permettre une interruption de leurs expériences. La commercialisation internationale ajoute d’autres exigences : formations, support technique, conformité réglementaire et adaptation aux pratiques locales.
Dans ce contexte, l’origine suisse constitue un atout, mais elle ne garantit rien. Le marché mondial de l’imagerie scientifique est très concurrentiel. Les clients comparent la résolution, la vitesse, la facilité d’utilisation, le prix total et la qualité du service après-vente. Une innovation doit donc démontrer sa valeur dans le quotidien des laboratoires, pas uniquement dans une présentation technique.
Les limites à garder en tête
Comme toute méthode, l’imagerie sans marquage ne répond pas à toutes les questions. Elle permet d’obtenir une vision riche de la morphologie et de la dynamique cellulaire, mais elle ne fournit pas automatiquement l’identité moléculaire de chaque structure observée. Pour savoir quelle protéine se trouve à un endroit précis, les techniques de fluorescence ou d’immunomarquage restent souvent nécessaires.
La qualité des résultats dépend aussi du type de cellules, de la préparation de l’échantillon et des conditions de culture. Une cellule épaisse, très mobile ou cultivée dans une matrice complexe peut poser des difficultés particulières. Les équipes doivent donc définir leurs protocoles et vérifier que les mesures produites répondent bien à leur question scientifique.
Enfin, l’achat d’un instrument de pointe représente un investissement. Son intérêt se mesure au-delà du prix catalogue : fréquence d’utilisation, temps économisé, réduction des consommables, capacité à produire des données reproductibles et valeur des résultats obtenus. Pour un laboratoire, le bon choix dépend rarement d’une seule caractéristique technique.
Pourquoi cette innovation compte pour la recherche de demain
Les sciences de la vie évoluent vers des modèles de plus en plus proches du vivant réel. Les chercheurs travaillent sur des cellules primaires, des organoïdes, des tissus miniaturisés et des systèmes personnalisés. Ces modèles sont souvent fragiles et ne se prêtent pas toujours à des méthodes destructives ou à des manipulations répétées.
Dans ce paysage, observer sans marquer peut devenir une stratégie particulièrement pertinente. La technologie ne promet pas de résoudre à elle seule les défis de la biologie moderne. Elle apporte toutefois une pièce importante : une capacité à suivre les cellules dans le temps, avec des mesures quantitatives et une intervention limitée.
C’est également un exemple parlant de la manière dont l’innovation se construit aujourd’hui. Il ne suffit pas de maîtriser une découverte scientifique. Il faut l’intégrer dans un instrument, développer une interface accessible, accompagner les utilisateurs et démontrer des bénéfices concrets. L’innovation devient alors un service rendu à une communauté professionnelle.
Une entreprise locale avec une ambition internationale
Le cas de Nanolive rappelle enfin qu’une entreprise issue de Suisse romande peut viser un marché mondial sans perdre son ancrage local. Ses produits s’adressent à des laboratoires répartis dans différents pays, mais leur développement s’appuie sur des compétences et des collaborations construites dans la région.
Cette combinaison entre proximité et portée internationale est caractéristique des entreprises technologiques spécialisées. Leur marché domestique est limité, mais leur expertise peut répondre à un besoin global. La condition est de rester proche des usages réels : comprendre les contraintes des chercheurs, améliorer les flux de travail et produire des résultats interprétables.
Pour le grand public, une technologie d’imagerie cellulaire peut sembler éloignée du quotidien. Pourtant, elle intervient en amont de nombreuses avancées médicales et biologiques. Avant qu’un traitement soit évalué, qu’une thérapie cellulaire soit améliorée ou qu’un mécanisme de maladie soit mieux compris, il faut souvent observer les cellules avec précision.
Avec ses microscopes et ses outils d’analyse, Nanolive contribue à rendre cette observation plus fine, plus longue et moins invasive. Une innovation discrète, mais stratégique : car dans la recherche biomédicale, mieux voir constitue souvent la première étape pour mieux comprendre, puis mieux agir.