Nos tutelles


 

Rechercher




Accueil > Équipes > Materiaux, Optique et Techniques Instrumentales pour le Vivant > Stages

A. Dupont and A. Gourrier

Imagerie optique nanométrique de la porosité osseuse et dentaire par suivit de particules uniques.

publié le , mis à jour le

CONTEXTE
La caractérisation de la porosité osseuse et dentaire à l’échelle microscopique et nanoscopique ( 0.01-100 µm) représente un challenge biomédical important. Cette porosité résulte de l’activité biologique cellulaire au cours de la formation ou de la réparation du tissu osseux/dentaire et son impact sur les propriétés biomécaniques n’est pas totalement élucidé. Les méthodes utilisées en science des matériaux pour l’imagerie 3D avec des résolutions de 10-50 nm (e.g. nanoCT de rayons X, FIB-SEM) sont soit trop localisées pour fournir une vue statistiquement représentative du système, ou ne permettent pas de préserver le tissu vivant. Il existe, donc, des perspectives importantes pour de nouvelles méthodes de microscopie optique super-résolue telle que le suivit de particules uniques (SPT) de type quantum dots ou nanoparticules.

JPEG - 78.7 ko

STAGE
Ce projet de master fait suite à une thèse ayant permis d’acquérir une expertise unique en imagerie optique confocale et non-linéaire pour la caractérisation du réseau cellulaire osseux et dentaire. Bien que les caractéristiques du réseau puissent être évaluées avec précision, la résolution spatiale accessible par ces méthodes est limitée à 200 nm transversalement. Une meilleure résolution (50 nm ou moins) est nécessaire pour caractériser les plus petites porosités et obtenir une mesure dimensionnelle plus fiable. Cet objectif pourrait être atteint, en principe, par suivit de fluorophores en concentration diluée dans les porosités suivant le principe des microscopies super-résolues de type PALM/STORM. L’astuce, pour dépasser la limite de diffraction optique, est d’utiliser de petites particules (quantum dots, nanoparticules) dont le suivit dans le temps permet de reconstruire l’environnement local avec une résolution de 10 nm approximativement.
OBJECTIFS
Les objectifs de ce stage seront de :
- définir un protocle d’imagerie par suivit de quantum dots et de nanoparticules d’or.
- d’établir le cadre de traitement des données permettant la reconstruction d’images.
- de valider la preuve de concept pour l’imagerie par SPT de la porosité dentaire.
Cette étude repose, en premier lieu, sur un travail expérimental (préparation d’échantillons, microscopie SPT), combiné avec le traitement d’images pour l’analyse de la porosité multiéchelle.
CANDIDAT
Ce projet à l’interface Physique/Médecine s’adresse aussi bien à une personne de culture physique ou matériaux, désirant approfondir ses connaissances en imagerie avec des perspectives biomédicales, qu’à un biologiste possédant de bonnes bases en microscopie souhaitant développer de nouvelles méthodes pour l’étude des réseaux complexes de type neuronal ou vasculaire.
COLLABORATIONS
Le projet sera conduit en proche collaboration avec le laboratoire MSSMat de l’École Centrale de Paris et de l’unité INSERM U1033 de Lyon.
CONTACTS
Contacts :
Aurélien Gourrier, aurelien.gourrier@univ-grenoble-alpes.fr, 0476514729
Aurélie Dupont, aurelie.dupont@univ-grenoble-alpes .fr, 0476635816