Après un bref rappel des notions physiques de base sur la microscopie optique, le cours présentera les nombreuses appplications de la microscopie de fluorescence pour l’imagerie des objets biologiques et insistera sur les interactions lumière-tissus. La seconde partie traitera des nouvelles microscopies structurées, de super-résolution et non linéaires. Enfin, une dernière partie donnera des notions d’analyse d’image.
1) Le microscope optique conventionnel de fluorescence pour la biologie
- Rappel des échelles des objets biologiques : du tissu à l’ADN
- Principes et applications de la microscopie de fluorescence en champ large et confocale
- Résolution spatiale en microscopie optique.
- Interaction de la lumière avec les tissus vivants (profondeur de pénétration, absorption, diffusion, autofluorescence)
2) Les sondes fluorescentes utilisées
- Quantification de la qualité d’un fluorophore (brillance, rendement quantique, durée de vie, résistance au photoblanchiement)
- Les fluorophores organiques
- La nouvelle génération de sondes fluorescentes: quantum dots et nanoparticules dopées
3) Les nouvelles techniques de microscopies et leur applications : éclairage structuré, super-résolution, non linéaire et méthodes de quantification de la dynamique du vivant
- Eclairage structuré: Feuillet de Lumière (SPIM), Déplétion par émission stimulée (STED), localisation photoactivée (PALM)…
- Microscopies non linéaires: seconde et troisième harmonique (SHG, THG), 2-photons
- Méthode de quantification de la dynamique du vivant : dynamique de recouvrement de fluorescence après photoblanchiement (FRAP), Spectroscopie de corrélation de fluorescence (FCS), suivi de particule unique
4) Eléments d’analyse d’image
- Méthodes de déconvolution et fonction d’étalement du point selon les conditions d'acquisition.
- Modèle de formation d'image
- Tracking
