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Parutions

 

Des étoiles pour l’imagerie du vivant

 

Une équipe de l’Institut des technologies avancées en sciences du vivant (ITAV, CNRS/INSA Toulouse/Université Toulouse III – Paul Sabatier) vient de tirer parti d’une méthode fréquemment employée en astronomie pour contempler la voute étoilée dans toute sa splendeur, l’optique adaptative. En la combinant à la microscopie à feuille de lumière, un instrument sur lequel portent leurs travaux, les chercheurs sont parvenus à observer, en trois dimensions et en corrigeant les aberrations optiques, des échantillons biologiques épais et diffus. Cette étude a été publiée dans la revue PLoS ONE.

 

Tout comme les turbulences atmosphériques qui perturbent le trajet de la lumière provenant d'une étoile, les tissus et les échantillons biologiques épais et diffusifs induisent des aberrations optiques importantes, qui rendent difficile l'imagerie de fluorescence en profondeur.

L'optique adaptative offre la possibilité d'accroître la résolution et la profondeur des observations, en mesurant les aberrations optiques générées par les systèmes observés et en les compensant automatiquement. Cette approche repose sur l'analyse des caractéristiques du rayonnement lumineux provenant d'une étoile guide grâce à un analyseur de front d'onde, puis sur la correction des aberrations grâce à un miroir déformable.

Les travaux de l'équipe de Bernard Ducommun à l'ITAV, réalisés en collaboration avec l'Institut de sciences photoniques de Barcelone (ICFO), décrivent l'adaptation de cette technique à l'imagerie du vivant en trois dimensions, obtenue par le biais de la microscopie à feuille de lumière (SPIM).

Le microscope à feuille de lumière, développé par la même équipe (*), a été modifié en introduisant, dans le système d'acquisition, une boucle d'optique adaptative. Cette approche a été validée en l’appliquant à l’imagerie de sphéroïdes tumoraux et en utilisant des billes fluorescentes comme étoiles guides. Il a ainsi été possible de mesurer et de caractériser les aberrations induites en profondeur par l'échantillon, puis d’améliorer la qualité de l’image en corrigeant ces aberrations optiques.

Ces développements techniques ouvrent de nouvelles perspectives pour l'exploration, par imagerie à feuille de lumière, de tissus et d'échantillons biologiques épais et diffusifs.


 

Figure : Ces clichés d’optique adaptative (AO) OFF et ON illustrent l'amélioration de l'image SPIM d’un sphéroïde de cellules HCT116 exprimant une histone H2B. La fluorescence a été obtenue en utilisant la boucle d'optique adaptative. La profondeur d’imagerie est de 150 µm. © ITAV, Corinne Lorenzo


 

Note

 

En savoir plus

  • Deep and clear optical imaging of thick inhomogeneous samples, Raphael Jorand, Gwénaële Le Corre, Jordi Andilla, Amina Maandhui, Céline Frongia, Valérie Lobjois, Bernard Ducommun, Corinne Lorenzo, PLoS ONE (2012), 7(4):e35795, doi:10.1371/journal.pone.0035795.

 

Contact chercheur

  • Bernard Ducommun
    Institut des technologies avancées en sciences du vivant (ITAV)
    UMS3039 CNRS/INSA Toulouse/Université Toulouse III – Paul Sabatier
    Centre Pierre Potier, Cancéropole-B
    141, route d'Espagne - BP 50624
    31106 Toulouse Cedex 1

 

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