Thèse soutenue

Imagerie Multimodale par Cartographie 3D en excitation pulsée : de la cellule au tissu
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Auteur / Autrice : Elisabeth Werkmeister
Direction : Jean-François StoltzDominique Dumas
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Ingénierie Cellulaire et Tissulaire
Date : Soutenance le 09/10/2008
Etablissement(s) : Nancy 1
Ecole(s) doctorale(s) : BioSE
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'Energétique et de Mécanique Théorique Appliquée
Jury : Examinateurs / Examinatrices : René Santus, Marie-Claire Schanne-Klein, Marie-Laure Viriot, Jean-François Stoltz, Laurent Heliot, Dominique Dumas
Rapporteurs / Rapporteuses : René Santus, Marie-Claire Schanne-Klein

Mots clés

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Résumé

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L’un des enjeux de la bioingénierie consiste à synthétiser des biomatériaux visant à régénérer, remplacer ou suppléer des organes déficients. Afin de visualiser des structures dans des conditions proches de la réalité physiologique, et de manière non invasive, de nouvelles techniques d’imagerie ne cessent de se développer. En particulier, la microscopie associant une excitation multiphoton et la détection de signaux de fluorescence et de signaux de SHG (Second Harmonic Generation) permet l’observation en profondeur de composants de matrices extracellulaires sans marqueur fluorescent exogène. Ce travail basé sur ces techniques a permis dans un premier temps d’apprécier les probabilités d’absorption multiphoton en fonction de la modulation de l’excitation avec deux systèmes différents (Cavity Dumper et EOM). Une seconde partie de ce projet a été consacrée à la mise en place et l’optimisation de la détection de signaux SHG provenant du collagène dans les tissus biologiques. Nous avons utilisé ces méthodes d’imagerie pour mettre en évidence les modifications intervenant au niveau des réseaux de collagène de la MEC de cartilage suite à l’application d’une contrainte mécanique (compression) ou biochimique (enzymatique). Puis, nous nous sommes intéressés au domaine vasculaire, en montrant la possibilité d’imager sans marquage fluorescent les réseaux d’élastine de la média (en mettant à profit son autofluorescence) et le réseau de collagène de l’adventice (générant un fort signal SHG). Nous avons ainsi pu apprécier l’état des structures en fonction de différentes conditions de préservation (congélation, fixation) et le remodelage de substituts artériels implantés chez le lapin. Enfin, une dernière application biologique, basée sur l’étude de tumeurs, nous montre la complémentarité et l’intérêt d’une imagerie de type macroscopique avec les diverses modalités de détection en microscopie.