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Conference papers

L’infiniment petit sous observation : Finale MT180 Université Paris-Saclay

Résumé : De quoi sommes-nous constitués ? Quels sont les mécanismes biologiques qui s'opèrent en nous ? Pour répondre à ces questions, les biologistes ont besoin d'outils. Et mon rôle est de leur en fournir ! L'étude du vivant est une science complexe qui s'intéresse aux formes de vie à différentes échelles : celle d'une population ou d’un écosystème, jusqu'à l'échelle moléculaire. Pour observer la matière vivante à cette échelle infiniment petite, les scientifiques utilisent ce que nous appelons un microscope par localisation photo-activée. Cette technologie, qui a obtenu le prix Nobel de Chimie en 2014, est capable de grossir un objet jusqu'à un milliard de fois ! Vous imaginez ?! C'est un peu comme si de la lune, vous observiez une fourmi sur terre ! Pour parvenir à une telle prouesse, ce microscope combine à la fois un système optique de grande précision (composé de lentilles et de miroirs) avec un traitement numérique de l'image obtenue. Si bien que l'image que le biologiste analyse est une image dont la très haute résolution permet de révéler des minuscules détails invisibles avec un microscope classique. On parle de résolution nanométrique. Mais… notre ambition ne s’arrête pas là ! Aujourd’hui, nous cherchons à imager, avec une telle résolution, des échantillons biologiques de plus en plus épais. Seulement… plus l’échantillon est épais, plus il est difficile d’en obtenir une image complètement nette. Je cherche donc à corriger ce défaut ! D’ailleurs, il est possible que vous ayez déjà été confrontés à ce type problème. Par exemple lorsque vous prenez en photo le visage d’un ami : si la mise au point est sur le bout de son nez ; son nez est net alors que ses oreilles sont floues. La profondeur dans l'image, pour laquelle l'objet que l’on photographie est net, est appelée profondeur de champ. Et mes travaux consistent à la rendre la plus grande possible : de manière à voir net des échantillons biologiques très épais ! Ma solution consiste donc à introduire entre les lentilles et miroirs du microscope une lame de verre d’épaisseur variable. L’épaisseur de la lame permet de modifier l’image formée avant qu’elle soit traitée numériquement. Je conçois donc des modèles mathématiques complexes qui me permettent de prédire, et sans avoir besoin de la fabriquer, si telle lame avec cette épaisseur, ou telle autre, est une bonne candidate pour augmenter la profondeur de champ. Et la bonne nouvelle, c’est que j’en ai trouvé une ! Je suis parvenu à déterminer la bonne épaisseur de lame associée au bon traitement numérique pour augmenter la profondeur de champ de mon microscope de manière significative !!! Dans les prochains mois, nous la fabriquerons pour la tester sur un microscope réel. Autant vous dire que même de minuscules détails ne pourront plus résister aux yeux des scientifiques.
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https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03188344
Contributor : Olivier Lévêque <>
Submitted on : Thursday, April 1, 2021 - 9:53:25 PM
Last modification on : Wednesday, April 14, 2021 - 3:37:32 AM

Identifiers

  • HAL Id : hal-03188344, version 1

Citation

Olivier Lévêque. L’infiniment petit sous observation : Finale MT180 Université Paris-Saclay. Ma Thèse en 180 secondes, Mar 2020, Palaiseau, France. ⟨hal-03188344⟩

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