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Super-résolution

La résolution spatiale de la microscopie optique standard est limitée par la diffraction de la lumière, ce qui, en pratique, aboutit à une résolution latérale d’environ 200-250 nm et 500-700 nm en axial, dans le visible. Des méthodes, dites de « Super-résolution », ont été introduites pour dépasser cette limite en exploitant les propriétés des fluorophores ou au travers d'innovations optiques associées ou non au traitement numérique (algorithmes).

Les méthodes de super-résolution sont aujourd'hui nombreuses et se basent globalement sur trois principes : l'illumination structurée (SIM), le façonnage de l'excitation (STED, Stimulated Emission Depletion) et la microscopie pointilliste (localisation de molécules uniques - PALM, STORM).

La méthode STED (Stimulated Emission Depletion) est basée sur un microscope à balayage où le faisceau d’excitation est superposé à un second faisceau, façonné en anneau, qui inhibe la fluorescence en renvoyant les fluorophores vers l’état fondamental par émission stimulée. Cela a pour effet de réduire le volume d’excitation. La technique de STED-2D est disponible sur la plateforme PIC (GIN)

Il existe également une méthode développée par la société Zeiss appelée Airyscan qui exploite la diffraction de la tache d'Airy pour reconstruire une image à haute résolution avec un gain d'un facteur d'environ 1.7x. Le pinhole traditionnel utilisé en microscopie confocale est remplacé par une matrice de 32 détecteurs photomultiplicateurs disposés de façon hexagonale. L'image brute est ensuite traitée par un algorithme pour intégrer le signal de ces 32 éléments. Outre le gain en résolution cette méthode est également plus sensible et rapide que la microscopie confocale classique. Elle est disponible sur la plateforme PIC (GIN).

Une autre méthode disponible sur nos plateformes PIC (GIN) et Microcell (IAB) a été développée par la société GATACA sous la dénomination de Live-SR. Basée sur un microscope confocal à disque rotatif, le module Live-SR permet d'augmenter la résolution d'un facteur 1.7x tout en gardant la rapidité d'acquisition du spinning disk. Le gain en résolution est apporté par une illumination structurée avec démodulation optique associée à un traitement de l'image par déconvolution.

 

Publié le 5 mai 2026

Mis à jour le 29 juin 2026