L’esprit de création : les étapes importantes dans l’histoire de la microscopie

Un siècle de création

Figure 1 : Lancé en 1920, le microscope Asashi a été le premier fabriqué par Olympus.

Il y a cent ans, Takeshi Yamashita, un homme d’affaires de Tokyo, avait un but : il rêvait de créer une entreprise qui, au lieu de compter sur les importations, concevrait et fabriquerait des microscopes entièrement faits au Japon. Il souhaitait donner vie à l’entreprise qui serait à l’origine d’Olympus, ce qu’il fit le 12 octobre 1919. Portant initialement le nom de Takachiho Seisakusho, notre entreprise était spécialisée dans la fabrication de thermomètres et de microscopes. À peine six mois après la fondation d’Olympus, M. Yamashita et ses ingénieurs ont atteint l’objectif initial du fondateur avec le microscope Asashi, une technologie nationale qui avait le potentiel d’améliorer la vie des gens.

Pendant trois décennies de difficultés – lesquelles ont été exacerbées par le séisme de Kantō et la Seconde Guerre mondiale –, Yamashita a dirigé Olympus dans la création de microscopes novateurs primés afin de faire progresser la recherche et la pratique dans le domaine des sciences de la vie. Immédiatement après la Seconde Guerre mondiale, les affaires ont prospéré, et l’entreprise a été l’une des premières à reprendre ses activités d’usine après la guerre et à se moderniser.

Même s’il y a eu de nombreuses étapes clés sur le plan de l’innovation durant le siècle d’existence d’Olympus, notre mission a toujours été guidée par la vision originale de Takeshi Yamashita, qui souhaitait « créer des produits vraiment originaux et apporter de la valeur à la société ».

100 ans d’innovation optique

En 1950, Olympus a réalisé une percée qui a profité à la médecine clinique : elle a utilisé son expertise croissante en optique pour concevoir la première gastrocaméra au monde. Cette invention a également marqué notre entrée dans le secteur de l’endoscopie. Au cours des années 1960, Olympus est devenue l’un des principaux fabricants d’optique intégrée dans l’industrie. Pendant cette période, nous avons poursuivi assidûment nos efforts pour améliorer la convivialité et la fonctionnalité de nos produits tout en nous concentrant sur les besoins de nos clients. Dans les années 1970, afin de répondre aux demandes en constante évolution du secteur des microscopes, Olympus a créé trois gammes de microscopes droits, lesquelles étaient destinées à trois applications particulières, soit la recherche (gamme AH), le laboratoire clinique (gamme BH) et l’éducation (gamme CH).

Figure 2 : Gammes de microscopes droits lancées en 1970 : AH (1972), BH (1974) et CH (1976) (de gauche à droite)

Une plateforme – ou corps principal – a été conçue pour le produit phare de cette gamme, le microscope VANOX AH. Cette plateforme a été utilisée comme base pour les modèles subséquents de la gamme AH, ainsi que pour les modèles BH et CH. Il était alors possible de satisfaire les besoins liés aux différentes applications simplement en modifiant les composants du modèle.

Les utilisateurs qui détenaient des microscopes BH polyvalents pouvaient en changer la tête ou l’objectif pour changer de méthode d’observation. Ils pouvaient profiter de diverses options d’observation, comme la polarisation, le contraste de phase, le contraste d’interférences différenciées et la fluorescence avec transmission simple. Les microscopes BH ont été les précurseurs de la gamme de microscopes BX, laquelle existe encore aujourd’hui.

Mise au point à des fins pédagogiques, la conception modulaire de la gamme de microscopes CH – permettant la simple polarisation, le dessin ou l’épi-illumination (pour la métallurgie) – a rendu ces produits particulièrement bien adaptés à la recherche biologique et à l’utilisation en laboratoire clinique.

100 ans de progrès axés sur la clientèle

Dans les années 1980, Olympus a intégré une fonction de mise au point automatique aux microscopes haute performance de la gamme AH-2. À ce moment, cette fonction constituait une technologie avancée. Un mécanisme motorisé définissait automatiquement le diaphragme de champ, le diaphragme d’ouverture et le condenseur du microscope en fonction du grossissement et de la luminosité de l’objectif. Ce fut un grand pas en avant dans la convivialité du microscope. En effet, puisque la mise au point du microscope s’effectuait maintenant automatiquement, les utilisateurs pouvaient se concentrer sur l’observation.

C’est aussi pendant cette décennie que sont apparus les systèmes de microscopes configurables, comme la gamme BH2. Les objectifs à long barillet (LB) du microscope BH2 (de 1X à 100X, avec immersion dans l’huile) pouvaient être utilisés pour l’observation en fond clair, en polarisation, en fluorescence et en contraste de phase. Cette fonctionnalité a ouvert la voie au stéréomicroscope haut de gamme SZH, successeur du microscope SZ primé.

100 ans d’évolution technologique

Figure 3 : Systèmes d’acquisition d’images de l’ère informatique, les microscopes à balayage laser FLUOVIEW 3/500 pouvaient produire des images de 2048 × 2048 pixels.

Au cours des années 1980 et 1990, les progrès en matière de marquage des protéines fluorescentes, qui ont abouti à l’utilisation de la protéine à fluorescence verte (GFP) pour l’imagerie des cellules vivantes, ont stimulé le développement de produits. En effet, grâce à la GFP, les chercheurs en sciences de la vie ont pu voir qu’il y avait, à l’intérieur des cellules vivantes, des processus dynamiques auparavant invisibles, et avaient donc besoin d’outils d’observation ayant une sensibilité plus élevée et une phototoxicité plus faible.

Au cours de cette période, des progrès rapides ont été réalisés dans le domaine de la technologie numérique. La révolution informatique étant en plein essor, l’automatisation favorisée par les microprocesseurs, les unités centrales, les processeurs graphiques et la mémoire numérique a été bénéfique pour le développement de produits dans de nombreux secteurs.

Dans les années 1990, deux importantes gammes de produits en sciences de la vie ont été lancées, soit la gamme de microscopes FLUOVIEW^® et la gamme d’appareils photo numériques conçus pour les microscopes DP^®. Les microscopes confocaux à balayage laser FLUOVIEW effectuaient leurs balayages avec un laser à excitation, acquérant de manière sélective des couches sectionnées des échantillons pour produire des images 3D. Ces gammes constituaient les pierres angulaires de la gamme de produits Olympus : ils visaient à répondre aux exigences de la recherche de haut niveau en sciences de la vie.

100 ans de dévouement envers la qualité d’image

Étant toujours hautement déterminée à offrir une image de la plus haute qualité qui soit pour ses clients, Olympus a conçu et lancé une gamme d’objectifs à système UIS (Universal Infinity System). Le système optique UIS a non seulement amélioré considérablement la qualité des images d’observation, mais a également rendu universels les objectifs utilisés pour tous les microscopes Olympus. Lancé au début des années 90, ce système optique a été initialement utilisé sur les gammes de microscopes AX, BX et CX, puis sur la gamme FLUOVIEW.

Environ dix ans plus tard, Olympus a lancé la nouvelle génération d’objectifs de la gamme UIS2 en même temps que le microscope droit BX^® et le microscope inversé pour la recherche IX^®. Encore très répandus aujourd’hui, les objectifs UIS2 fournissent des images claires à haute résolution, une faible autofluorescence et une capacité de longueur d’onde élevée. Les oculaires offrent une transparence supérieure et sont fabriqués avec du verre sans plomb, ce qui les rend plus écologiques.

Le début des années 2000 a été marqué par le lancement du microscope FV1000, modèle FLUOVIEW à balayage laser double. Le balayage simultané à l’aide de deux lasers, l’un pour l’imagerie et l’autre pour la stimulation, a rehaussé le niveau de sensibilité et a permis l’obtention d’une imagerie de fluorescence en temps réel. Trois ans plus tard, cette méthode d’observation a reçu un nouvel élan avec le lancement du modèle à balayage laser multiphotonique du microscope FV1000. Ce microscope FV1000 offrait une réduction du bruit de fond, car le balayage laser multiphotonique n’excitait que la région de mise au point optique de la molécule de fluorescence. Les chercheurs en neurosciences pouvaient utiliser le microscope multiphotonique FV1000 pour examiner le cerveau plus en profondeur qu’avec les modèles précédents.

100 ans de conception sophistiquée axée sur les utilisateurs

Même avant que l’ergonomie ne devienne un principe fondamental de la conception de produits, Olympus cherchait sans cesse des façons de rendre ses microscopes plus confortables. Les chercheurs qui passaient de longues heures à examiner des échantillons dans des laboratoires ont motivé la création du microscope BX45, lequel était équipé d’une platine basse et d’une binoculaire inclinable.

Figure 4 : Conçu pour le confort de l’utilisateur, le microscope BX45 d’Olympus présente un nouveau corps en forme de Y.

De plus, dans les années 2000, les pathologistes et les chercheurs ont commencé à avoir la possibilité de numériser des lames entières grâce au scanner à imagerie de lame entière (WSI) VS100 d’Olympus, un atout qui s’ajoutait à leur boîte à outils. Ils pouvaient alors facilement partager les images numériques des lames avec leurs collègues et ainsi effectuer une analyse collaborative ou de la télépathologie (consultations et discussions à distance).

Depuis 2010, Olympus examine de façon approfondie la conception et la fonctionnalité. De nouvelles caractéristiques axées sur le client ont été ajoutées à plusieurs modèles de microscopes. Olympus a mis au point une source lumineuse à DEL qui offre une luminosité élevée, une couleur fidèle à la réalité et une durée de vie prolongée de 50 000 heures, ce qui permet aux chercheurs de faire des économies de temps et d’argent. La technologie True Color LED a été intégrée aux microscopes BX53, BX43 et BX46.

Le microscope BX46 témoignait de l’engagement d’Olympus en faveur du confort de l’utilisateur. Chaque composant jouant un rôle dans son utilisation était conçu pour être ergonomique. Des caractéristiques novatrices, comme la tourelle porte-objectifs amovible et la platine ultra-basse, ont contribué à diminuer les exigences physiques liées à la microscopie de routine répétitive. Le microscope BX53 d’Olympus, lancé en 2017 et destiné à la pathologie clinique, possède une fonction de contrôle de l’illumination qui synchronise la luminosité avec le grossissement de l’objectif. Cette fonction fournit un autre moyen de parvenir à une observation microscopique plus confortable et moins longue.

100 ans de valeureux services rendus à la communauté scientifique

Figure 5 : En haut : Image acquise par le microscope FV3000, montrant la transfection, au moyen d’un VAA et de la technique « Brainbow », de cellules de Purkinje amplifiées par des anticorps. Le corps, les dendrites et les axones des cellules de Purkinje sont visibles, de même que certaines taches non spécifiques de cellules granulaires. En bas, à gauche : Image acquise par le système IXplore Spin d’Olympus, montrant un sphéroïde dégagé de cellules HT-29 traitées par coloration DAPI (nucléaire). En bas, à droite : Image saisie par la caméra du microscope numérique DP74, montrant un tissu traité par coloration Azan.

Les progrès technologiques réalisés au cours de cette décennie ont considérablement amélioré la vitesse et la qualité de l’imagerie en laboratoire. Pour les chercheurs, les capteurs d’image sCMOS (scientific CMOS) offrant une efficacité quantique élevée et une microscopie à super-résolution sont extrêmement bénéfiques. Dans le domaine clinique, le délai d’exécution des tests de laboratoire a été réduit, car les diagnostics sont de plus en plus fondés sur les molécules et les gènes, et se font donc plus rapidement.

Pour répondre aux défis auxquels sont confrontés les scientifiques des temps modernes, Olympus a lancé le microscope confocal à balayage laser FLUOVIEW FV3000 en 2016. La gamme FV3000 offre diverses caractéristiques reconnues d’Olympus, soit un système optique de haute qualité, une sensibilité élevée, une imagerie multicanal haute vitesse avec fonctions de passage de la macro à la micro-observation, et une interface utilisateur intuitive fondée sur le flux de travail. Le statif FV3000 est modulaire et peut s’adapter à des applications et des budgets variés; on peut autant lui donner une configuration simple et minimale qu’une configuration avancée entièrement personnalisée.

Un an plus tard, Olympus a lancé le système IXplore™. Pour permettre aux chercheurs de choisir le système le mieux adapté à leurs besoins en matière d’observation, six configurations IXplore sont offertes : un modèle standard pour une documentation simple, et cinq options spécialisées pour l’observation multidimensionnelle motorisée, l’imagerie de cellules vivantes, l’imagerie TIRF (fluorescence par réflexion totale interne), l’imagerie confocale à disque rotatif, et l’imagerie à super résolution.

Aller au-delà de la limite optique avec une super résolution est devenu la nouvelle réalité en microscopie. Le système de microscope IXplore SpinSR10 est doté de la technologie Olympus Super Resolution (OSR). Il propose des modes de fluorescence à champ large, d’imagerie confocale et de super résolution permettant aux chercheurs d’observer leurs spécimens plus rapidement, plus facilement et de façon plus approfondie.

Au cours du dernier siècle, la technologie d’Olympus a été bénéfique pour diverses applications, car elle a amélioré la résolution d’image et accéléré l’utilisation des outils, ce qui a contribué à révolutionner la manière dont la science est abordée et définie. Nos chercheurs continuent de concevoir des systèmes d’imagerie novateurs pour les laboratoires cliniques et de recherche, en cherchant toujours des solutions plus rapides, plus puissantes et encore plus ergonomiques.

L’esprit créatif de notre fondateur, Takeshi Yamashita, est au cœur de toutes les activités d’Olympus et est illustré par notre promesse « Fidèle à la vie », dans le cadre de laquelle nous visons à fournir des solutions intelligentes et novatrices qui changent le monde dans lequel nous vivons et qui contribuent à rendre la société meilleure pour tous.

Offrant de multiples configurations, la gamme IXplore offre des systèmes fondés sur les solutions.