Dans chaque cellule se trouvent de minuscules centrales énergétiques : les mitochondries. Elles brûlent les nutriments et stockent l'énergie. Deux molécules auxiliaires, le NADH et le FAD, supervisent ce processus. Auparavant, on les repérait grâce à une faible luminescence, mais celle-ci était ténue et les signaux des différentes molécules se mélangeaient.
Le nouveau microscope fonctionne autrement. Il envoie deux faisceaux de lumière dans la cellule et capte la chaleur infime qui se dégage lorsqu'une molécule absorbe la lumière. C'est comme repérer au toucher une pièce de monnaie réchauffée par le soleil dans l'herbe, même si elle ne brille pas. Cette approche est mille fois plus sensible que la précédente et ne confond pas le NADH avec le FAD.
Grâce à ce nouveau microscope, les scientifiques ont observé comment la forme des mitochondries influence leur fonctionnement. Ils ont également suivi l'évolution des mitochondries des cellules cancéreuses pendant la chimiothérapie. Cela permettra d'affiner les traitements et de suivre leur action à l'échelle d'un seul organite.
Les mitochondries sont les seules parties de la cellule (outre le noyau) à posséder leur propre ADN. Elles nous viennent d'anciennes bactéries qui se sont installées un jour à l'intérieur de nos ancêtres.
Dans la série « Star Trek », le tricordeur médical scanne le patient sans le toucher — le nouveau microscope fait quelque chose de similaire pour les cellules vivantes, mais au lieu d'ondes sonores, il utilise la lumière et la chaleur.