Programme
| B1 | OCT : imagerie 3D des milieux biologiques |
| B2 | Microscopie par illumination structurée |
| B3 | Pince optique |
| B4 | Méthodes de contraste |
Documents support
Contexte
Ces TP en biophotonique visent à explorer les principes et applications de plusieurs techniques optiques avancées, essentielles pour l’imagerie et la manipulation en biologie et en médecine. Différentes méthodes de contraste en microscopie (comme le contraste de phase, le contraste interférentiel ou le contraste de polarisation) seront étudiées pour optimiser la visualisation de spécimens transparents ou faiblement absorbants. Vous serez amenés à utiliser l’imagerie par tomographie par cohérence optique (OCT), une méthode non invasive permettant de visualiser des tissus biologiques en profondeur avec une résolution micrométrique, notamment utilisée en ophtalmologie et en dermatologie. Vous manipulerez également la microscope de fluorescence par illumination structurée (SIM), pour faire de l’imagerie en profondeur, cette fois à l’échelle cellulaire, en éliminant la lumière hors foyer. C’est aussi l’une des méthodes d’imagerie qui permet d’atteindre une résolution meilleure que la limite de diffraction. Enfin, une expérience de pince optique vous permettra de piéger et manipuler des microbilles et des cellules à l’aide de faisceaux laser focalisés, illustrant les principes de la manipulation optique et ses applications en biophysique.
Ces techniques, combinées, offrent une approche multidisciplinaire pour comprendre les interactions lumière-matière et leurs applications en recherche biomédicale.
Objectifs pédagogiques
Ces TP visent à mettre en application des concepts fondamentaux d’optique – résolution, polarisation, interférométrie, optique de Fourier et fonction de transfert de modulation – à travers des montages de microscopie dédiés à des applications biomédicales.
Vous apprendrez à :
- Préparer des échantillons biologiques simples
- Manipuler des montages avancés de microscopie optique
- Analyser les images obtenues pour en extraire des informations quantitatives
L’expérience inclut également l’étude du mouvement brownien via la pince optique, illustrant les interactions entre forces optiques et dynamiques microscopiques. La prise de recul et l’initiative seront développées en explorant différentes pistes d’étude sur ou ou deux manipulations sur lesquelles vous passerez deux séances, et pour lesquelles un compte-rendu sera rédigé en deux étapes, avec amélioration suite au feedback de l’enseignant·e.
Annexes
Ressources et réalisations des étudiant·es
Vidéo réalisée par les élèves en décembre 2022 sur l’expérience d’OCT,
Vidéos réalisées par des élèves en décembre 2022
- Sur l’expérience de la pince optique
- Sur l’OCT
Poster réalisé par les élèves en PIMS sur la microscopie par illumination structurée.