Thomas GUILBERT

Formation des utilisateurs des différents microscopes (champs larges, confocaux, multiphoton, PALM/STORM) - Leica, Zeiss, Nikon, Till Photonics, Olympus
Traitement d'images selon les besoins spécifiques en vue d'utilisation en routine par les biologistes, déconvolution - Image J, Matlab, Imaris
Développement autours du microscope multiphoton (OPO, microscopie de seconde harmonique modulée en polarisation...)

Microscopie Non Linéaires de Protéines Fibrillaires : Application à l'Etude de la Fibrose Hépatique

Domaine : Physique de la Matière molle /Matériaux Biologiques ; Microscopies Multiphotoniques Cohérentes et Incohérentes
Lieu des recherches : Institut de Physique de Rennes, UMR6251, Equipe Biophysique

Les techniques d'imagerie optique basées sur des effets non linéaires sont de plus en plus appliquées en biologie. La microscopie multiphotonique fournit une information micrométrique avec une profondeur d'imagerie inégalée dans les tissus vivants, tout en les préservant des effets phototoxiques. Les différentes sources de contrastes endogènes des tissus biologiques permettent de visualiser sans marquage l'émission de fluorescence excitée à deux photons (TPEF), et la génération de seconde harmonique (SHG) de molécules non centrosymétriques dans un milieu non centrosymétrique, en particulier certaines protéines fibrillaires. Ces contrastes permettent des applications dans des domaines comme l'embryologie, les neurosciences ou encore la cancérologie. La microscopie multiphotonique apparaît donc comme un outil bien adapté à l'étude des protéines fibrillaires. L'objet de ces travaux de recherche concerne dans un premier temps une étude de la technique de microscopie multiphotonique, des deux contrastes mis en jeu, ainsi que d'un outil reposant sur la modulation de polarisation de la lumière excitatrice pour la caractérisation du collagène et de la myosine. Cette thèse a également fait l'objet d'une étude préliminaire sur l’imagerie du muscle squelettique bovin. Dans un second temps, nous utilisons la spécificité de la SHG pour le collagène pour développer une méthode de "quantification" du collagène impliqué dans la fibrose du foie. Après une analyse détaillée de notre méthode de scoring SHG, elle est évaluée et comparée aux méthodes usuelles de caractérisation de la fibrose. Cette méthode basée sur l'utilisation d'objectifs à faible ouverture numérique, pourrait être utilisée en endoscopie SHG, quand les biopsies virtuelles seront possibles.

Applications: Biomédicales, Agroalimentaire.

Publications:

T. Guilbert, C. Odin, Y. Le Grand, L. Gailhouste, B. Turlin, F. Ezan, Y. Désille, G. Baffet and D. Guyader, "A robust collagen scoring method for human liver fibrosis by second harmonic microscopy."
Optics express, 18 (25), 25794-25806 (2010).

L. Gailhouste, Y. Le Grand, C. Odin, D. Guyader, B. Turlin, F. Ezan, Y. Désille, T. Guilbert, A. Bessard, C. Frémin, N. Theret and G. Baffet, "Fibrillar collagen scoring by second harmonic microscopy: a new tool in the assessment of liver fibrosis."
J. Hepatol, 52 (3), 398-406 (2010).

C. Odin, T. Guilbert, A. Al Kilani, O.P. Boryskina, V. Fleury and Y. Le Grand, "Collagen and myosin characterization by orientation field second harmonic microscopy."
Optics express, 16, (20), 16151-16165. (2008)

Y. Le Grand, A. Leray, T. Guilbert and C. Odin, "Non-descanned versus descanned epifluorescence collection in two-photon microscopy: Experiments and Monte Carlo simulations."
Optics Communications, 281, 5480-5486. (2008)

Laboratoire Optique ENST Bretagne, UMR 6082 FOTON

Modélisation et développement d’un émulateur de dispersion modale de polarisation, applications télécoms optiques.
Réalisation de photoalignement de cristaux liquides nématiques.

Laboratoire d’Optronique, ENSSAT Lannion, UMR 6082 FOTON

Intégration d’un système embarqué de mesure de l’indice du stress physiologique.