Microscopie 3D

Présentation

L'holographie numérique hétérodyne occupe une place importante dans les activités de l'équipe, sous-tendant une grande partie - mais pas la totalité - de notre production scientifique. Appliquées à la détection de nanoparticules, ces techniques 3D permettent d'utiliser la super-localisation : alors que les microscopes optiques sont limités par la diffraction à des résolutions spatiales de l'ordre du micromètre, nous avons montré que la position de particules individuelles peut en réalité être déterminée avec une bien meilleure précision, de l'ordre de quelques nanomètres seulement. Nous avons développé plusieurs microscopes capables de suivre en temps réel le mouvement brownien (aléatoire) de telles particules en 3D. Nous avons démontré que ce suivi peut être utilisé pour caractériser la particule elle-même (taille, comportement chimique, etc...), ou son environnement local (composition chimique, propriétés optiques, etc...).

Plus récemment, un système a été développé pour utiliser ces informations de localisation afin de piloter un système optique adaptatif qui redirige la lumière diffusée par une particule en mouvement vers un spectromètre, permettant des acquisitions spectrales longues même sur des objets petits et faiblement diffusants. Tous ces aspects sont soutenus par une modélisation optique et thermique et complétés par des simulations numériques.

De plus, plusieurs membres de l'équipe possèdent une solide expérience en sciences photothermiques : les systèmes développés au sein de l'équipe pour l'imagerie thermique à haute résolution ou la mesure des propriétés thermiques sont désormais utilisés en routine au laboratoire. Un endoscope thermique a récemment été mis au point pour mesurer des températures locales in vivo.