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Soutenance de thèse d’Abigail Illand (13 juillet)
par - 2 juillet 2023
Nouvelles approches de modulation du signal de fluorescence de molécules uniques en microscopie super-résolue pour la biologie
La microscopie de localisation de molécules uniques (SMLM) permet d’imager des entités intra-cellulaires fluorescentes avec une résolution nanométrique. Cet outil devient indispensable pour de nombreuses applications biologiques, en offrant un niveau d’information jusque là inaccessible en microscopie optique. Cependant, l’information selon la troisième dimension, la position axiale, souffre d’une anisotropie de résolution et est sensible aux aberrations en profondeur. Une méthode récente utilisant une structuration de l’illumination permet d’encoder l’information axiale dans la modulation du signal de fluorescence, technique appelée ModLoc. Nous proposons d’utiliser cette méthode pour des applications biologiques sur des échantillons plus complexes que des cellules, comme des fibres musculaires ou des embryons de drosophiles où le gain apporté par la modulation est déterminant. La méthode restant néanmoins perfectible, de nouvelles approches pour réaliser la modulation/démodulation sont proposées. Notamment, l’introduction de nouveau éléments optiques pour obtenir une détection plus efficace aussi bien en termes de contraste que de champ de vue est proposée. Un changement pour la création de la modulation d’excitation a aussi été mise en place, mais des limites en terme d’efficacité de transmission ne permettent pas de l’utiliser pour des applications biologiques. Afin de pouvoir réaliser l’observation de plusieurs protéines tout en minimisant les aberrations chromatiques, nous avons développé une approche basée sur le demixing spectrale. Cette configuration de ModLoc permet l’imagerie 3D de deux structures avec un cross-talk inférieur à 2%, et permet d’envisager d’ores et déjà l’observation de trois protéines. Différentes pistes d’améliorations de ModLoc dont l’utilisation d’objectifs tête-bêches ou d’une feuille de lumière sont suggérées.