Prix Ville de Lausanne - 2022 - Dora Mahecic
© 2022 EPFL
High-throughput and adaptive super-resolution fluorescence microscopy of organelles
Thèse EPFL n°10 326
Directrice de thèse : Prof. S. Manley
Les processus biologiques se déroulent à travers de plusieurs échelles spatiales et temporelles. La microscopie à super-résolution a permis l’observation du fonctionnement des systèmes biologiques en dessous de la limite de diffraction de la lumière. Cependant, la plupart des techniques de super-résolution sont laborieuses et lentes, face aux défis existants pour l’enregistrement de grands ensembles de données et des processus dynamiques dans les cellules vivantes. L'objectif de cette thèse est de surmonter ces limitations grâce à une conception optique améliorée et à un contrôle adaptatif du microscope.
La conception d'un nouveau module à champ plat pour l'excitation multifocale et son intégration dans un microscope à éclairage structuré instantané permet la capture des images larges avec un éclairage uniforme et permet une imagerie tridimensionnelle multicolore à une résolution double. Nous appliquons ces outils pour étudier l'organisation moléculaire du centriole. Ensuite, en remplaçant les commandes de microscope rigides par un contrôle assisté par l’intelligence artificielle, nous permettons au microscope d'adapter les paramètres d'imagerie optimaux, pour s'adapter au mieux au processus biologique en question. Cela nous permet de capturer des événements d'intérêt à une vitesse d'imagerie élevée. Nous appliquons cette approche pour capturer les dernières étapes de la division bactérienne et mitochondriale.
