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     Imagerie dynamique (Plate-forme)


  Responsable : Spencer L. Shorte (pfid@pasteur.fr)


  resume

 

La plate-forme d'imagerie dynamique (PFID) est un groupe de science appliquée à l'institut Pasteur. Notre recherche multidisciplinaire et collaborative est centrée sur le développement et l'amélioration de méthodes et de technologie de pointe focalisées sur l'imagerie dynamique pour comprendre les processus biologiques dans des cellules ou des tissus et leur modification par l'infection et la maladie.



  rapport

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Dans la biologie fondamentale et pré clinique, l'expression Imagerie dynamique fait référence à un éventail de technologies-clefs utilisant les propriétés de la lumière (particulièrement fluorescence et bioluminescence) comme outil en biologie cellulaire et moléculaire. Dans ce contexte, le nec plus ultra est défini par des paradigmes utilisant des expressions telles que microscopie et/ou imagerie dynamique multidimensionnelle. L'imagerie multidimensionnelles a pour but de suivre dans le temps, visualiser dans l'espace et de quantifier des événements biologiques ou plus spécifiquement en combinant: trois (3D, volume), quatre (4D, temps), et cinq (5D, multi longueur d'onde) dimensions. Le PFID est très impliqué dans le développement de ces techniques multidimensionnelles et à leurs applications à la microbiologie cellulaire.

Actuellement le PFID poursuit son programme R&D sur trois axes :

DEVELOPPEMENT ET APPLICATION DE NOUVELLES SONDES MOLECULAIRES- L'imagerie Multi-D repose sur l'utilisation de molécules qui génèrent un signal lumineux pouvant être détectés et par conséquent renseigner sur le phénomène biologique étudié. Il existe déjà, une variété considérable de sondes inorganiques et organiques émettant de la lumière pouvant être ciblées en fonction de leur spécificité (bio) chimiques et/ou moléculaires. Cependant, l'adaptation de sondes existantes et le développement de nouvelles ne s'arrêtent jamais devant les questions nouvelles et la complexité croissante des évènements à mesurer. Le PFID est donc impliqué dans le développement de ces nouvelles sondes moléculaires et l'utilisation novatrice de sondes existantes.

Développement de nouvelles modalités d'imagerie- L'imagerie multi-D requiert des équipements complexes et sophistiqués permettant la détection de la lumière émise par les échantillons. A ce jour, la nature même des échantillons limite les modalités d'imagerie à cause de la résolution spatiale et temporelle. En particulier, elles sont très dépendantes de la vitesse et de la sensibilité des détecteurs, et de l'automatisation des acquisitions en utilisant des systèmes mécaniques rapides. A cause de ces restrictions, le PFID est pleinement engagé dans des programmes de développement de nouvelles techniques d'imagerie multi-D et d'implémentation de détecteurs de grande vitesse de nouvelle génération.

DEVELOPPEMENT DE SOLUTIONS POUR LE TRAITEMENT D'IMAGES- L'imagerie Multi-D est très dépendante de l'utilisation d'algorithmes et de logiciels de traitement de quantification: a) amélioration d'images, b) reconstruction, et c) analyse d'images. Dans un monde idéale, les applications de traitement du signal permettent la manipulation par lots des fichiers avec une intervention minimale de l'utilisateur, en mode semi automatisé, ce qui est simple à appliquer et reproductible. Le PFID s'implique dans le développement d'utilitaires informatiques, destinés à simplifier le traitement et l'analyse d'images et le développement de nouvelles solutions de traitement du signal découlant des nouveaux modes d'acquisitions d'images.

UNE SELECTION DE TRAVAUX EN COURS EN 2003:

Développement de nouvelles stratégies de marquage pour produire des virus infectieux fluorescents (collaborateurs: N.Arhel, P.Charneau).

Caractérisation de sondes fluorescentes permettant la mesure in situ de la polymérisation de l'actine (collaborateurs: S.Munter, U.Nehrbass).

Développement de méthodes et d'appareils permettant une reconstruction tridimensionnelle de très haute résolution à partir de signaux fluorescents, dans des cellules vivantes non adhérentes, (collaborateurs: B.Chalmond & Evotec-Technologies).

Développement d'utilitaires informatiques pour l'acquisition et l'analyse d'image.

Développement de protocoles et de méthodes pour piloter à distance des systèmes d'imagerie en particulier ceux installés dans des laboratoires de niveau P3 (collaborateurs: L.Chakrabarti).

Développement de méthodes d'imagerie en bioluminescence pour suivre l'infection et la physiologie in situ (collaborateurs: O.Dussurget, P.Cossart, P.Sansonetti, G.Milon, M.Brahic, K.Rogers, P.Brulet)

Mots-clés: biologie cellulaire, infection, imagerie dynamique, analyse d’image, reconstruction d’image



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  publications

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  personnel

  Secrétariat Chercheurs Stagiaires Autre personnel
        Graham Meaden (short-term post-doctorate research engineer)

Lucy Sengmanivong (short-term trainee research engineer)

Emmanuelle Perret (laboratory research technician)

Mathieu Marchand (systems & informatics engineer

Pascal Roux (research engineer)


Rapports d'activité 2004 - Institut Pasteur
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