Cytologie et histologie - les principales techniques d’étude

Résumé du document

La biologie est l'étude du vivant, elle touche aussi bien les organismes de grandes tailles que ceux de petites voire très petite taille. Afin d'approfondir leurs connaissances, les scientifiques ont cherché des moyens d'améliorer le pouvoir séparateur de l'œil qui est de l'ordre de 1/60ème de degré pour un homme ayant une vision parfaite. Cela permet de distinguer deux points distants de 0.1 mm à une distance de 25 cm. Ainsi, pour observer des objets de taille inférieure à ce pouvoir séparateur de l'œil, l'homme a dû inventer des appareils grossissants.

Les premières études ont été réalisées sur l'aspect macroscopique des objets, à l'œil nu. Par exemple, la couleur, la taille et la forme ont été directement observées par les scientifiques. Mais ces derniers se sont toujours demandé de quoi étaient constitués les objets observés par exemple les tissus. Pour répondre à ces interrogations, les scientifiques devront utiliser des appareils grossissants utilisant soit la lumière, on parlera d'appareils photoniques, soit les électrons, on parlera d'appareils électroniques.

L'utilisation de ces appareils a également nécessité la mise en place d'un vocabulaire particulier. Ainsi, on rassemble tous les appareils grossissants inventés sous l'appellation de «microscope» et l'on parle d'histologie dès lors que l'on réalise des études microscopiques. De plus, de nouvelles unités de mesure ont dû être inventées. Ainsi, on parle de micromètre pour des objets de taille 1000 fois inférieure à 1mm, nanomètre (nm) pour des objets 1000 fois inférieurs à 1 micromètre et de picomètre pour des objets 1000 plus petite qu'un nanomètre.

Par exemple, la taille d'une cellule animale varie entre 5 et 20 micromètres, celle d'un virus, entre 10 et 100 nanomètres. Cependant, l'invention de ces appareils grossissants s'est fait à un rythme discontinu dans le temps. Les premiers microscopes étaient très simples et utilisaient l'énergie photonique. Ils ont été inventés à l'Antiquité tandis que le premier microscope électronique fut inventé près de 30 siècles plus tard.

Extraits

[...] Dans le cas d'échantillons de taille trop importante, seule la surface sera observable car les tissus internes seront partiellement lysés à cause du temps de pénétration du fixateur. On verra apparaître dans ces tissus des artefacts (phénomène d'altération d'une structure sous l'effet d'un réactif). Généralement, on procède à une double fixation. La première est réalisable dans des conditions précaires mais doit se faire à froid sous peine de créer des anomalies. Elle peut durer entre une heure et plusieurs mois. [...]

[...] Ce dernier est muni d'un tube contenant une lentille oculaire près de l'œil et d'une ou plusieurs lentilles objectifs contenues 2 chacune dans un tube différent et qui permettent d'obtenir des grossissements variés. Il existe plusieurs types de microscope photonique. Le microscope photonique de base Son principe de fonctionnement est le même que celui de la loupe binoculaire à quelques détails près : son utilisation nécessite des objets de faible épaisseur (quelques microns) ainsi qu'une préparation rigoureuse de ces derniers. Les grossissements utilisés sont plus importants et peuvent aller, dans de bonnes conditions, jusqu'à 1000 fois la taille de l'objet. Cela se traduit par une profondeur de champ moins importante. [...]

[...] La loupe à main permet d'observer la surface des objets. La loupe binoculaire La loupe binoculaire est un petit microscope optique plus élaboré que la loupe à main. Elle est constituée de deux tubes portant chacun une lentille oculaire située près des yeux de l'observateur et d'une lentille objectif située près de l'objet à observer. Le fait d'observer avec les deux yeux permet d'obtenir une vision stéréoscopique de l'objet et diminue la fatigue occasionnée par l'observation avec un seul œil du fait que la profondeur de champ demeure grande (c'est-à-dire la distance pour laquelle l'image apparaît nette). [...]

[...] Elle permet une coloration en noir des noyaux, le réticulum endoplasmique est gris, le cytoplasme acidophile et les nucléoles sont roses, les sécrétions sont rouges ou vertes, le collagène est vert et les muscles sont rouges. L'Hémalun-Eosine C'est un colorant acide qui se fixe donc sur les structures basiques. Il est composé essentiellement d'hématoxyline et d'érythrosine et permet la coloration du cytoplasme et du collagène en rouge/rose, l'élastine en rouge et l'ADN en noir. 4-La coloration de Gram Elle permet de colorer les composants des bactéries en violet. Puis l'alcool du colorant va décolorer le cytoplasme d'un certain type de bactéries qui sera recoloré en rose. [...]

[...] Le matériel étant le plus souvent des cellules (animales ou végétales) comme des spermatozoïdes, ou du tissu. Pour observer ce dernier, il suffit de poser la couche à étudier sur une lame mince après l'avoir, au préalable, dilacérer puis on recouvre ce dernier d'une goutte de sérum physiologique (Solution de Ringer, liquide de Locke etc ) afin de maintenir les cellules en vie. Enfin on recouvre le tout d'une lamelle, qui a pour rôle d'éviter les aberrations optiques (déformations dues à la réfraction des rayons lumineux) en imposant une épaisseur constante à la préparation. [...]