HoloPhase 3D
Microscopie 3D sans marquage et algorithme IA pour le suivi du développement d’organoïdes
HoloPhase 3D est un nouveau microscope 3D sans marquage qui peut fonctionner directement dans un incubateur de culture cellulaire. La technologie est compacte et facile à utiliser, et plus de 10 fois moins chère que les microscopes optiques standards.
Comment fonctionne-t-il ?
Un réseau de LED est utilisé pour éclairer l'échantillon sous différents angles. (Les échantillins sont récoltés aux CEA-Leti et en partenariat avec le CHU de Grenoble.) Les figures de diffraction qui en résultent (mesures d'intensité uniquement) sont acquises sur un capteur CMOS. Les propriétés optiques de l'échantillon (indice de réfraction et absorption) sont reconstruites en 3D grâce à des couches interconnectées de réseaux neuronaux. L'algorithmie nous permet de segmenter et même classer des objets biologiques 3D.
Applications
HoloPhase 3D, issu de l'alliance entre un algorithme performant intégré dans un équipement à la pointe, peut être adapté à différentes applications d'imagerie dans le domaine du diagnostic in vitro ou de la bioproduction :
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imagerie 3D pour les sciences de la vie ;
- surveillance d'organoïdes sur puce et test de médicaments pour l'industrie pharmaceutique ;
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imagerie d'embryons humains préimplantés pour les laboratoires de fécondation in vitro ;
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analyse quantitative et systématique de la dynamique cellulaire pour l'imagerie 3D incluant le temps in vitro ;
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surveillance de l'organisation cellulaire en 3D dans les bioréacteurs.
| Ce qui le rend unique
L'équipe du CEA-Leti a mis à profit sa solide expertise en matière de logiciels
et de technologies d'intégration pour développer les éléments suivants :
- microscope 3D sans marquage, compact, robuste, peu coûteux et facile
possibilité d'observations à long terme directement dans un incubateur de culture cellulaire sans perturber l'échantillon biologique.
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La suite
Les équipes du CEA-Leti travaillent actuellement sur le développement de :
- l’imagerie corrélative de la fluorescence et de l'indice de réfraction en 3D ;
- la surveillance 3D en temps réel de l'interaction et de la migration cellulaires ;
- le couplage avec la microfluidique pour l'imagerie d'organes sur puce.
