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Sectionnement optique en microscopie photo acoustique.

publié le , mis à jour le

L’imagerie photoacoustique est l’une des récentes techniques dans l’arsenal des méthodes d’imagerie biomédicale. Elle cumule les avantages (et les inconvénients) de l’optique et de l’acoustique. Mais pour rivaliser avec les méthodes optiques pures et matures, telle que la microscopie à fluorescence, une imagerie tridimensionnelle est obligatoire.

L’imagerie photoacoustique (PAM) d’échantillons solides ou liquides (en particulier pour les tissus biologiques) est une modalité d’imagerie émergente, où l’excitation lumineuse est couplée à la détection acoustique via l’effet photoacoustique. Les échantillons sont éclairés par des impulsions laser et les ondes acoustiques générées à partir des régions absorbantes éclairées sont détectées par des capteurs acoustiques. Plusieurs variantes sont maintenant disponibles (multi-détecteurs, balayage laser ...) en particulier la résolution optique photoacoustique (OR-PAM) où la résolution latérale est donnée par le faisceau laser focalisé (μm). Habituellement, la résolution axiale est donnée par le détecteur acoustique dans une position confocale empêchant une acquisition par balayage rapide.

Dans ce contexte, une équipe conjointe de physiciens du LIPhy et du Département Opto et Cogno-mécatronique de l’Université nationale de Pusan (Corée du Sud) a démontré un sectionnement optique pur (une bonne résolution axiale) par non-linéarité optique. L’excitation multiphotonique ou multiharmonique classique n’étant pas suffisamment efficace pour générer des ultrasons détectables, c’est le son produit par la relaxation non radiative des niveaux de chromophores peuplés par absorption à partir d’un état excité (ESA) qui a été utilisé. L’équipe apporte une preuve de concept grâce à des colorants populaires largement utilisés pour l’imagerie biologique. Une nouvelle famille de colorants, présentant une absorption d’état excitée particulièrement intense, a également été étudiée. Ce travail, publié à la fin du mois de juillet dans Optics Express, constitue une étape importante vers une microscopie photoacoustique à balayage rapide et à résolution 3D optique complète.