Imagerie chimique hyperspectrale non linéaire multimodale à l’aide de la microscopie à génération de somme et de fréquence vibrationnelle à balayage linéaire

Notre objectif est d’étudier des échantillons auto-assemblés mésoscopiquement hétérogènes, tels que des tissus biologiques, afin de révéler leur composition chimique et leurs arrangements moléculaires. Nous explorons comment l’arrangement microscopique et la morphologie mésoscopique de ces matériaux sont liés à leurs propriétés microscopiques. Avec les progrès réalisés dans le domaine des objectifs de microscope à haute ouverture numérique et à réflexion par réflexion, nous avons démontré, ainsi que d’autres, un microscope à génération de somme de fréquence vibrationnelle avec une résolution d’un micron carré, qui peut simultanément enregistrer des images de matériaux mous et également résoudre spatialement le spectre, formant ce que l’on appelle des images hyperspectrales.

L’imagerie hyperspectrale enregistre des données expérimentales en plusieurs dimensions, deux dans les espaces, une en fréquence et éventuellement une dans le temps. Cependant, la collecte, le stockage et l’analyse rapides de ces mégadonnées pour maximiser l’information restent un défi. Il est également difficile d’échantillonner l’image uniquement pour collecter des points de données utiles.

En développant une technologie de balayage linéaire plus rapide, nous pourrions accélérer le temps d’acquisition des données de 100 fois. De plus, le microscope est compatible avec la génération de somme de fréquence ou SFG, la génération de deuxième harmonique ou SHG, ainsi qu’avec l’imagerie à grand champ. L’imagerie multimodale permet d’inspecter rapidement les échantillons à l’aide de l’imagerie optique et de corréler diverses modalités d’imagerie.

L’imagerie SHG assiste la technique optique de notre technique, mais sans le pouvoir de résolution spectrale, elle est largement utilisée en biophysique. Notre microscope SFG sera désormais en mesure de fournir des informations puissantes au niveau moléculaire qui font actuellement défaut dans les études biophysiques des tissus mous.