Imagerie 3D résolue en temps pour l'aide au diagnostic médical : développement d'un système de microscopie de fluorescence multipoints sous excitation à deux photons

par Ariane Deniset-Besseau

Thèse de doctorat en Chimie - Physique

Sous la direction de Marie-Pierre Fontaine.

Soutenue en 2008

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .

mots clés

• Résistance
• Microscopie biphotonique multipoints
• ICarcinome urothelial
• Imagerie tridimensionnelle
• Fluorescence
• Microscopie de fluorescence
• Diagnostic
• Cytologie
• Tumeurs du col de l'utérus
• Polychimiothérapie

Résumé

L'utilisation de la microscopie confocale et biphotonique de fluorescence est de plus en plus répandue dans le domaine biomédical. En effet, l'imagerie d'intensité, de spectre et de durée de vie de fluorescence permettent de détecter, quantifier et imager les composants fluorescents intrinsèques d'un milieu biologique ainsi que les sondes extrinsèques. Au cours de ce travail de thèse, nous avons, dans un premier temps, développé et optimisé un nouveau système de microscopie de fluorescence, appelé microscope multiphoton multipoint, améliorant la vitesse d'acquisition du microscope de fluorescence biphotonique traditionnellement utilisé pour l'imagerie de fluorescence résolue en temps. Pour cela, un système optique créant une matrice de 64 faisceaux excitateurs à partir d'un unique faisceau laser a été conçu. Nous avons également mis au point, durant ce travail, de nouvelles méthodes permettant d'améliorer le diagnostic médical. Comme les modes de détection non-invasifs des cancers du col de l'utérus actuellement en place, comme la cytologie, manquent de sensibilité pour permettre d'établir de manière fiable un diagnostic sur des cas dits indéterminés, nous avons utilisé la fluorescence intrinsèque des échantillons anatomapathogiques comme facteur de contraste pour améliorer le diagnostic précoce. Enfin, une démarche expérimentale similaire a été entreprise pour déceler avant traitement chez un patient une résistance aux polychimiothérapies utilisés pour traiter les cancers de vessie comme le M. VAC. A l'issue de ce travail, nous avons identifié une signature spectroscopique nous permettant de discriminer les cellules résistantes des cellules sensibles à la polychimiothérapie.

Titre traduit

Time resolved 3D imaging to enhance medical diagnosis : development of a multifocal, multiphoton microscope

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