Microscopie holographique : suivi 3D de nanoparticules, applications en biologie

par Fadwa Joud El Merabi

Thèse de doctorat en Physique Appliquée. Nanophotonique

Sous la direction de Michel Gross et de Marie Abboud.

Soutenue en 2011

à Paris 6 en cotutelle avec l'Université Saint Joseph, Beyrouth .

  • Titre traduit

    Holographic microscopy : 3D tracking of nanoparticles, applications in biology


  • Résumé

    Dans cette thèse, nous avons développé une nouvelle technique de microscopie holographique digitale hétérodyne pour détecter et localiser en trois dimensions des nanoparticules d'or utilisées comme marqueurs biologiques dans des cellules vivantes. On combine la géométrie hors-axe et l'interférométrie par décalage de phase, où deux modulateurs Acousto-Optique minutieusement synchronisés sont utilisés, afin d'obtenir des hologrammes sans alias. La détéction hétérodyne permet d'atteindre la limite de bruit théorique (shot-noise). Nous avons aussi élaboré une méthode de reconstruction numérique astucieuse : les images reconstruites ne souffrent pas de distortions longitudinales, les parmètres de reconstruction sont obtenus sans avoir besoin de les mesurer en effectuant une calibration expérimentale supplémentaire, la compensation des aberrations et les corrections de courbure de phase sont automatiquement obtenus. Nous avons pu imager et localiser, pour la première fois dans le contexte de la microscopie holographique digitale, des billes d'or de 40 nm de diamètre, attachées aux récepteurs transmembrannaires intégrine de fibroblastes 3T3 vivantes avec une précision de localisation de 5 nm latéralement et 100 nm en profondeur quand un moyennage sur 32 images est effectué. De plus, une exploration 3D, dans un volume relativement grand ~ (90x 90x90) µm, de la totalité du champ diffusé est obtenu. Finalement, nous avons pu caractériser les régimes de diffusion des marqueurs d'or et des structures cellulaires en analysant la forme 3D des motifs de diffusion correspondants qui sont facilement accessible par holographie digitale

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Informations

  • Détails : 1 vol. (273 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 261-273. 103 réf. bibliogr.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Consultable sur place dans l'établissement demandeur
  • Cote : T Paris 6 2011 323
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