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Appel

En réponse à Appel à projets 2019 : Mutualisation de nouvelles technologies ou méthodes pour de nouvelles applications en Sciences de la Vie:
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Résumé

La microscopie à nappe de lumière (LS) s’est récemment imposée comme une puissante alternative aux techniques de microscopie à épifluorescence confocale ou à deux photons (2P), pour l’imagerie volumétrique par fluorescence sur des systèmes biologiques. Plus récemment, des microscopes LS à deux photons ont été introduits.

L’utilisation d’une source infrarouge présente plusieurs avantages : (i) elle atténue les effets néfastes de la diffusion de la lumière par les tissus biologiques, (ii) pour les applications d’imagerie fonctionnelle in vivo, elle empêche l’interférence entre le faisceau d’imagerie et le système visuel de l’animal, (iii) elle maintient une résolution axiale élevée sur des champs de vision étendus lorsqu’elle est combinée avec l’utilisation d’un faisceau de Bessel.

Cependant, la faible efficacité de l’excitation à deux photons réduit significativement la vitesse d’imagerie de la microscopie 2P-LS de ~10 fois par rapport à la microscopie LS à un photon. Cette limitation est essentiellement associée à la puissance disponible offerte par les sources infrarouges femto-seconde standards, comme les lasers Ti:Sapphire.

Ces dernières années, une nouvelle génération d’amplificateurs régénératifs a été développée, avec des taux de répétition beaucoup plus faibles mais une puissance moyenne similaire. Comme l’effet 2P dépend quadratiquement de l’intensité du laser, ces lasers offrent des signaux de fluorescence accrus.

Ce projet vise à exploiter la puissance fournie par une nouvelle génération de lasers infrarouges femtoseconde pour développer une plateforme d’imagerie deux photons à nappe de lumière (two-photon light-sheet, 2P-LS) aux performances inégalées. Le premier système (2P) fournira une vitesse d’imagerie sans précédent et sera utilisé pour l’imagerie volumétrique fonctionnelle in vivo ultra-rapide et la surveillance des processus physiologiques rapides. Le second système (LS) permettra d’obtenir des images à grand volume et à haute résolution, et sera utilisé pour l’imagerie structurelle in toto de cerveaux clarifiés.

Les performances de ce double microscope, développé au Laboratoire Jean Perrin, seront validées sur 6 projets applicatifs fournis par les équipes du consortium. La technologie sera ensuite transférée au réseau de platesformes d’imagerie LUMIC pour être facilement accessible à la communauté de la biologie en Ile-de-France.

Notre objectif final est de proposer une version commerciale à travers un partenariat industriel avec Phase View SARL (Verrières-le-Buisson, Essonne, Ile-de-France).

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