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Imager l'invisible avec la lumière : comment l'optique moderne révolutionne l'imagerie du vivant
Livre Imager l'invisible avec la lumière : comment l'optique moderne révolutionne l'imagerie du vivant

EDP sciences

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Livre

Imager l'invisible avec la lumière : comment l'optique moderne révolutionne l'imagerie du vivant

Résumé

Un panorama de l'imagerie optique moderne et de son application dans le domaine de l'imagerie biologique. Les contributeurs abordent le rôle des révolutions contemporaines en matière de contrastes optiques (laser, électronique, biotechnologie). ©Electre 2023

  • Contributeur(s)
  • Éditeur(s)
  • Date
    • 2023
  • Langues
    • Français
  • Description matérielle
    • 1 vol. (240 p.) : illustrations en noir et en couleur ; 24 x 16 cm
  • Collections
  • ISBN
    • 978-2-7598-2654-4
  • Quatrième de couverture

    • Imager l'invisible avec la lumière

      Comment l'optique moderne révolutionne l'imagerie du vivant

      Notre oeil est un outil exceptionnel qui reste néanmoins limité en résolution et en sensibilité. Même avec les appareils traditionnels de l'optique, comme les microscopes, il n'est pas possible de pénétrer les environnements complexes. Les nouveaux instruments de la physique, en particulier les lasers, ont permis des avancées qui étaient jusqu'à récemment du domaine de la science-fiction : voir en profondeur dans un tissu biologique, discerner une molécule unique, visualiser le fonctionnement interne d'une cellule ou encore voir un neurone en action. Quelles techniques, quels outils ont permis ces avancées ?

      Le livre décrit tour à tour le microscope, l'optique adaptative, l'imagerie en milieu diffusant, l'holographie et la microscopie de fluorescence. Il présente de manière accessible les concepts physiques en jeu et montre que nous avons aujourd'hui des outils permettant de répondre à des questions fascinantes : comment fonctionne notre cerveau, neurone par neurone ? Peut-on détecter précocement un cancer ou des maladies de la rétine ?


  • Tables des matières

      • Imager l'invisible avec la lumière

      • Introduction généralevii
      • 1 Imager, résoudre et agrandir : le microscope1
      • 1.1 Une vision unifiée des systèmes d'imagerie optique1
      • 1.1.1 Introduction : du microscope au lecteur DVD1
      • 1.1.2 Microscopie plein champ et à balayage3
      • 1.1.3 Réciprocité4
      • 1.2 Le microscope à balayage5
      • 1.2.1 Formation de l'image5
      • 1.2.2 La résolution7
      • 1.2.3 Le grandissement10
      • 1.3 Les nouvelles microscopies optiques10
      • 1.3.1 Amélioration du contraste11
      • 1.3.2 Amélioration de la résolution14
      • 1.4 Conclusion16
      • 2 Optique adaptative19
      • 2.1 Formation d'images19
      • 2.1.1 L'optique géométrique19
      • 2.1.2 La diffraction22
      • 2.2 Aberrations23
      • 2.2.1 Aberrations optiques23
      • 2.2.2 Milieux non homogènes aberrants26
      • 2.2.3 Qualité des images27
      • 2.3 Optique adaptative27
      • 2.3.1 Correction de surface d'onde29
      • 2.3.2 Mesure de surface d'onde31
      • 2.3.3 Etoile guide33
      • 2.4 Optique adaptative en astronomie34
      • 2.5 Optique adaptative pour les applications biomédicales38
      • 2.6 Conclusion41
      • 3 Imager en milieux diffusants45
      • 3.1 Milieux diffusants45
      • 3.1.1 Lumière balistique, diffusion simple et multiple45
      • 3.1.2 Ordre de grandeur en biologie46
      • 3.1.3 Imagerie balistique47
      • 3.2 Imager avec la lumière diffuse49
      • 3.2.1 Le speckle50
      • 3.2.2 Le contrôle de front d'onde51
      • 3.2.3 La conjugaison de phase52
      • 3.2.4 Optimisation53
      • 3.2.5 Matrice de transmission55
      • 3.2.6 Imager grâce au contrôle de front d'onde57
      • 4 Holographie63
      • 4.1 Introduction à l'holographie64
      • 4.1.1 Tridimensionnalité ou stéréoscopie ?64
      • 4.1.2 Enregistrer ou restituer ?66
      • 4.1.3 Phase des ondes67
      • 4.1.4 Notion de cohérence69
      • 4.2 Principe de l'holographie70
      • 4.2.1 L'holographie : enregistrement70
      • 4.2.2 Restitution analogique de l'hologramme72
      • 4.3 Holographie numérique74
      • 4.3.1 Configuration expérimentales74
      • 4.3.2 Reconstruction numérique74
      • 4.4 Applications en microscopie77
      • 4.4.1 Refocalisation numérique et suivi d'objets77
      • 4.4.2 Imagerie holographique doppler78
      • 4.4.3 Imagerie de phase quantitative80
      • 4.5 La projection holographique en microscopie et en biologie87
      • 4.5.1 Hologrammes de synthèse87
      • 4.5.2 Projection dynamique de motifs optiques87
      • 4.5.3 Applications optogénétiques88
      • 4.6 Conclusion96
      • 5 Microscopie de Fluorescence99
      • 5.1 Fluorescence et marqueurs fluorescents pour la biologie100
      • 5.1.1 Qu'est-ce que la fluorescence ?100
      • 5.1.2 Les protéines fluorescentes et leurs applications en biologie101
      • 5.2 Microscopie plein champ conventionnelle104
      • 5.2.1 Architecture et grandissement du microscope plein champ105
      • 5.2.2 Définition de la PSF et résolution latérale106
      • 5.2.3 Forme de la PSF dans les 3 dimensions spatiales107
      • 5.2.4 Formation des images108
      • 5.2.5 Le problème du fond111
      • 5.2.6 Une application de la microscopie plein champ en neurosciences112
      • 5.2.7 Conclusion114
      • 5.3 Microscopies à balayage laser114
      • 5.3.1 Microscopie confocale114
      • 5.3.2 Microscopie à deux photons119
      • 5.4 Techniques de microscopie rapides à sectionnement optique123
      • 5.4.1 Microscopie confocale à disque rotatif125
      • 5.4.2 Microscopie à feuille de lumière125
      • 5.5 Conclusion129
      • Conclusion133
      • Remerciements135
      • Les auteurs137
      • Sponsors139

  • Origine de la notice:
    • Electre

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