4π-microscopie : applications à la localisation axiale de luminophores et à l’amélioration de la résolution latérale

4π-microscopy : axial localization of luminophores and improvement of the lateral resolution

• Auteur / Autrice : Nicolas Sandeau
• Direction : Hugues Giovannini
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Optique, électromagnétique et image
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Microscopie de fluorescence

Microscopie confocale

Interférométrie

Résumé

L'étude des mécanismes inter et intra-cellulaires nécessite d'utiliser des outils d’observation non invasifs pour la cellule, sensibles aux faibles signaux et très résolvants tant spatialement que temporellement. Actuellement, les techniques de microscopie à fluorescence réalisent le meilleur compromis entre ces trois caractéristiques, notamment grâce à l'apparition de caméras ultrasensibles et du 4π-microscope. Néanmoins, la localisation axiale de molécules individuelles et la résolution latérale des microscopes confocaux doivent être encore améliorées. Le couplage d'un 4π-microscope et d'un interféromètre de Michelson, nous a permis de localiser axialement des luminophores par interférométrie à faible longueur de cohérence. Nous avons également proposé une modification des 4π-microscopes afin d'améliorer leur résolution latérale.

Ultra-sensitive, super-resolving and non invasive tools are required for studying the cell machinery at the molecular level. Thanks to the use of ultra-sensitive cameras and to the development of the 4π-microscope, fluorescence microscopy technique is the best tool for this kind of study. Nevertheless, the axial localization of single molecules and the lateral resolution of the confocal microscopes must be improved. In our optical set-up, a 4π-microscope coupled to a Michelson interferometer allows to determine the axial position of a luminophore by Partial Coherence Interferometry (PCI). We have also proposed a configuration of 4π-microscopes for improving their lateral resolution.