La plateforme dispose du système suivant:

Système Sid4-Element (Phasics) couplé à une caméra Zyla5.5 (Andor) (acquisition janvier 2017)

L’imagerie quantitative de phase est une méthode optique basée sur l’analyse du front d’onde de la lumière d’illumination. Le système Sid4Bio placé sur le port caméra d’une microscope utilise la lumière blanche (source halogène). Les échantillons doivent être semi-transparents, ils ne nécessitent pas de marquage. Cette technique adaptée à l’observation des cellules vivantes révèle par son haut contraste de nombreuses structures cellulaires : membranes, noyau, cytosquelette, trafic vésiculaire… avec une grande résolution temporelle (50Hz) et sans effet photo-toxique.

Principe :

La lumière (=onde) qui a traversé l’échantillon (trans-illumination) est récupérée par le module Phasics qui génère un interférogramme capturé par la caméra. Ces signaux sont analysés par des algorythmes spécifiques dans l’espace de fourrier (espace des fréquences) afin de reconstruire une image de phase quantitative.

Cette image code spatialement l’épaisseur optique [(n2-n1) x e] qui influence la différence de vitesse avec laquelle la lumière traverse les structures selon leur indice de réfraction (OPD = optical path difference).

 

Applications :

L’imagerie de phase quantitative a rapidement trouvé une application dans la mesure de la masse sèche des cellules vivantes et peut être reliée à l’état du cycle cellulaire (changement de quantité de matière dans le noyau).

Mais il a aussi été montré que l’activation des flux d’eau en relation avec la stimulation de la protéine CFTR pouvait être corrélée avec une variation du signal de phase (Jourdain, 2014). La poursuite de ce travail (sur le système Sid4-Element) fait partie du travail de thèse de Jodie Llinarès (Equipe Transports ioniques et Mucoviscidose – Laboratoire STIM).

Références:

Bon, Maucort, Wattellier, and Monneret, « Quadriwave lateral shearing interferometry for quantitative phase microscopy of living cells », Opt. Express 17, 13080-13094 (2009)

Bon, Lécart, Fort, Lévêque-Fort, “Fast Label-Free Cytoskeletal Network Imaging in Living Mammalian Cells”, Biophysical J., 106, 1588 – 1595 (2014)

Aknoun, Savatier, Bon, Galland, Abdeladim, Wattellier, and Monneret, « Living cell dry mass measurement using quantitative phase imaging with quadriwave lateral shearing interferometry: an accuracy and sensitivity discussion, » J. of Biomedical Optics 20(12), 126009 (2015)

Bon, Bourg, Lécart, Monneret, Fort, Wenger, Lévêque-Fort, “Three-dimensional nanometre localization of nanoparticles to enhance super-resolution microscopy”, Nat. Comm., 6 , 7764  (2015)

Jourdain, Becq, Lengacher, Boinot, Magistretti and Marquet,  » The human CFTR protein expressed in CHO cells activates aquaporin-3 in a cAMP-dependent pathway: study by digital holographic microscopy », Journal of Cell Science 127, 546–556 (2014)

Llinares, Cantereau, Froux, Becq, « Quantitative phase imaging to study transmembrane water fluxes regulated by CFTR and AQP3 in living human airway epithelial CFBE cells and CHO cells. PLoS ONE 15(5): e0233439. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0233439 (2020)

Localisation: Plateforme principale, Aile C, 1er étage, Bâtiment B37