Endoscopie multiphotonique résolue en polarisation utilisant des fibres optiques micro-structurées torsadées – PolarEndo

Le projet PolarEndo vise à développer un nouveau type d’endoscope multiphotonique permettant de réaliser des mesures d’orientations moléculaires dans des échantillons variées. Cet endoscope utilise une fibre optique micro-structurée torsadée qui a la propriété de conserver les états de polarisations circulaires de la lumière lors de sa propagation dans la fibre, et ceci quelque-soit sa courbure. Une polarisation linéaire quelconque incidente dans la fibre se décompose alors sur les polarisations circulaires droite et gauche et sort linéaire de la fibre. Il devient alors possible d’interroger un échantillon avec différents états de polarisation linéaires et d’en déduire des paramètres d’ordre moléculaire comme l’orientation moyenne et la déviation à cette orientation. Afin de réaliser ces mesures polarimétriques en chaque point d’un échantillon, cette fibre sera intégrée dans un scanner piezo-électrique miniature lui-même insérée dans une tête optique distale endoscopique de 2 mm de diamètre et permettant de réaliser des images multiphotoniques (fluorescence à 2Photon, génération d’harmonique -SHG) sur un champ de 400 µm à la cadence de 10 images/s et avec des résolutions latérales et axiales microniques. La tête endoscopique pourra être insérée dans les tissus ou tenue manuellement pour interroger localement les échantillons. En réalisant séquentiellement des images pour chaque état de polarisation linéaire incidente nous obtiendrons des images d’orientation moléculaire en fluorescence ou en SHG à la cadence de quelques images/s. Nous démontrerons l’intérêt de l’instrument réalisé pour l’étude de l’orientation de filaments d’actine (2photon) et du collagène (SHG) dans les tissus. Ce projet réuni les expertises en fibre optique avancées de la Friedrich-Alexander Université de Erlangen (DE) et celles en endoscopie multiphotonique et en imagerie moléculaire résolue en polarisation de l’Institut Fresnel (Marseille-FR).