Optique adaptative en microscopie à feuille de lumière pour l'imagerie à haute résolution spatio-temporelle d'échantillons vivants – Live-LSAO

La microscopie à feuille de lumière (LSFM) est particulièrement adaptée à l'imagerie de phénomènes dynamiques à l’échelle subcellulaire dans le vivant. Les progrès récents permettent d'obtenir une feuille de lumière fine sur un large champ d'observation. La résolution spatiale et le contraste y sont néanmoins dégradés en profondeur, du fait des aberrations optiques induites par les inhomogénéités d'indice des tissus. Nous avons récemment développé une approche d’optique adaptative (OA) innovante, basée sur un nouvel analyseur de front d’onde en source étendue, adapté aux contraintes d’usage en microscopie. Nous avons démontré son efficacité pour la mesure et la correction d’aberrations dans le cerveau de la drosophile et du poisson zèbre, à l’aide d’un système AO-LSFM. Cependant, l’imagerie du vivant par AO-LSFM, à haute résolution spatio-temporelle et en profondeur reste un défi. Au contraire des tissus fixés, les échantillons vivants sont dynamiques et nécessitent une haute vitesse d’imagerie et de mesure d’aberrations. Il est plus difficile d’y obtenir un marquage brillant, de densité contrôlée, et ils ne peuvent être clarifiés pour en réduire la diffusion. De plus, une mesure de front d’onde précise nécessite une feuille de lumière fine, proche de la profondeur de champ du microscope. Le projet Live-LSAO propose de développer un nouveau système AO-LSFM permettant d’adresser les problématiques précédentes et de fournir aux biologistes une solution d’imagerie plus performante que l’état de l’art : haute résolution 3D sur champ large, à grande profondeur dans le vivant, avec des cadences d’imagerie et d’OA compatibles avec des phénomènes dynamiques. Le système permettra une meilleure quantification à partir d’images acquises en profondeur, sur organoïdes et larves de poisson zèbre. De plus, un prototype compatible à un usage en plateforme d’imagerie sera développé, permettant d’élargir le champ des applications et de préparer le développement d’un futur produit.