SC3 : Avancées et innovations en instrumentations et acquisition des données

SC3 : Avancées et innovations en instrumentations et acquisition des données

Marcel Tencé (LPS Orsay), Xavier Heiligenstein (Curie Paris)

Mots clefs : 3D electron microscopy, low dose electron microscopy, correlative microscopy, Direct Detection, Random scan, Compress Sensing, Ptychography, Pulsed Sources, Pump Probe

Résumé

Imagerie multidimensionnelle en biologie :

La biologie intégrative requière la création d'atlas multidimensionnels, de la cellule à l'organisme. Les technologies de microscopie électronique 3D, de la cryo-microscopie électronique (CryoEM) à l'imagerie de surface en série (Serial Bloc Face Scanning Electron Microscopy, SBF-SEM) en passant par la tomographie électronique (TEM), permettent la localisation d'un évènement d'intérêt dans le volume afin d'y associer les informations physiologiques étudiées.

Associée à l'imagerie 3D, la microscopie corrélative de l'optique à l'électronique permet d'ajouter aux informations ultrastructurales, les informations de dynamique de protéines ciblées (protéines marquées fluorescentes).

La résolution temporelle grâce aux sources pulsées brillantes et/ou à la détection synchrone donnent accès à des techniques d'analyse de type pompe-sonde avec résolution temporelle.

La sensibilité des matériaux est également un problème en physique. Les capteurs basés sur la détection directe des électrons d'une part, les approches à base de « Compressed sensing » à l’aide de balayages configurables d'autre part, sont en train d’émerger. Ces techniques permettent à la fois de réduire les doses et ou les temps d’acquisition. Celles-ci ont besoin de nouveaux outils en traitement du signal. La limite de résolution en microscopie électronique est sans cesse améliorée. Des progrès récents, permis par les systèmes d’imagerie rapides à base de CMOS ou de détection directe d’électrons, ont rendus plus accessible la Ptychographie.

Programme

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