CE42 - Capteurs, imageurs et instrumentation

Acquisitions et reconstructions tomographiques pour les systèmes d'imagerie nanoscopique avancés – TARANIS

Résumé de soumission

Depuis son invention, le microscope optique s’est illustré comme technique incontournable dans de nombreuses découvertes, et ses limitations ont suscité beaucoup de recherche pour améliorer son contraste et sa résolution. La microscopie de fluorescence a récemment permis d’obtenir une résolution meilleure que 100 nm, mais cette approche possède des inconvénients comme des difficultés inhérentes au marquage, la phototoxicité, et une application surtout restreinte à la biologie.
Nous proposons de développer une technique non fluorescente de nanoscopie basée sur la microscopie tomographique diffractive (TDM), actuellement la technique de microscopie 3D en champ lointain la plus résolue. Elle consiste à éclairer l’échantillon successivement sous différents angles et à détecter son champ diffracté en amplitude et phase. Ses configurations qui peuvent être appliquées à des géométries d’échantillons variées (micro-objets transparents fabriqués, cellules biologiques…) souffrent actuellement d’une résolution anisotrope, fortement dégradée selon l’axe optique, et incompatible avec une estimation précise du volume et de l’indice de réfraction de l’échantillon.
Nous proposons d’explorer deux nouvelles géométries de TDM compatibles avec une résolution isotrope meilleure que 100 nm, ce qui est actuellement hors d’atteinte de toute technique optique non fluorescente. La première est la géométrie 4Pi, où l’échantillon est éclairé successivement des deux côtés avec deux acquisitions détectant le champ diffracté en transmission et en réflexion, selon pratiquement toutes les directions possibles. La seconde est la géométrie assistée par miroir, où l’échantillon est placé à proximité d’un miroir pour collecter la même information que la géométrie 4Pi en une seule acquisition. Le montage est donc simplifié dans ce cas, mais des techniques de reconstructions plus poussées sont nécessaires pour prendre en compte l’illumination simultanée de l’échantillon par ses deux faces.

Coordination du projet

Guillaume Maire (Université Aix-Marseille)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

Fresnel Université Aix-Marseille
IRIMAS Université Haute Alsace Mulhouse

Aide de l'ANR 419 230 euros
Début et durée du projet scientifique : décembre 2022 - 48 Mois

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