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Cours - 7B-201-SCI : Instrumentation biophotonique

Domaine > Sciences de l'Ingénieur.

Descriptif

Ce cours de physique décrit la plupart des méthodes de microscopie optique couramment utilisées pour l’imagerie biologique (et la microscopie en général). En reprenant les principes de base en optique géométrique, optique de Fourrier, spectroscopie moléculaire, instrumentations mais aussi en biologie moléculaire, il expose de manière critique les méthodes classiques de microscopie tout autant que les dernières avancées de ce domaine en plein essor et fournit de nombreux exemples d’applications en biologie. 

Objectifs pédagogiques

Acquérir les principes physiques ainsi qu’une vision critique des techniques contemporaines de microscopie optique appliquée à l’étude de la matière vivante. 

nombre d'heure en présentiel

27

Volume horaire par type d'activité pédagogique : types d'activité

  • Examen : 3
  • Travaux dirigés : 8
  • Cours magistral : 16

Diplôme(s) concerné(s)

Parcours de rattachement

Format des notes

Numérique sur 20

Littérale/grade réduit

Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'ingénieur de l'Institut d'Optique Théorique et Appliquée - Master of Science in Engineering

Vos modalités d'acquisition :

Examen écrit

Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée écrêtée à une note seuil)
  • le rattrapage est obligatoire si :
    Note initiale < 10
L'UE est acquise si Note finale >= 10
  • Crédits ECTS acquis : 2 ECTS

Le coefficient de l'UE est : 2

La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.

Programme détaillé

      Rappels d’optique – les éléments du microscope

       Ouverture numérique

       Résolution

       Le microscope 

       Les objectifs de microscope

       Aberrations et correction des aberrations

      Le contraste en microscopie en lumière blanche

             Eclairage Koehler

             Strioscopie

             Contraste de phase

             Contraste interférentiel

      Spectroscopie moléculaire et objets fluorescents

       Origine des spectres moléculaires 

       Fluorescence intrinsèque en biologie

       Molécules organiques fluorescentes

       Quantum dots

       Protéines autofluorescentes

                  La microscopie de fluorescence (à un photon)

       Microscopie confocale

       Microscopie à onde évanescentes          

      Le marquage en microscopie

       Principes généraux : ligands, génie génétique

       Définitions : spécificité, affinité, marquage covalent, stoechiométrie, valence

       Marquage covalent et non covalent

       L’immunohistochimie

            

      Mesure des interactions moléculaires 

       Localisations / Colocalisation, méthodes et  limites

       Transfert d’énergie (FRET), 

       Microscopie de durée de vie (FLIM), 

            

      Mesures dynamiques

       Vitesses d’acquisition : confocal vs champ large ; 

       FRAP et photo-activation et méthodes dérivées

       Suivi de nano-objets individuels : Analyse des mouvements, MSD etc…

       Microscopie par correlation de fluorescence (FCS)

      Microscopies non-linéraires

       2-photon

       Génération de seconde/troisième harmonique

      Microscopies de super-localisation/super-résolution (statiques)

       La détection de molécules individuelles

       PALM, STORM, PAINT et méthodes dérivées

       SOFI

       STED, RESOLFT     

       SIM

       Méthodes 3D

Mots clés

microscopie optique, biophotonique
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