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Optimisation en ligne des paramètres d'imagerie de super-résolution complexes

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Anthony Bilodeau : Université Laval

Résumé de la communication

La microscopie de fluorescence optique de super-résolution est un outil essentiel en biologie pour visualiser les structures cellulaires avec un minimum d'invasivité. La microscopie de déplétion par émission stimulée (STED) permet d'étudier les nanostructures d'échantillons biologiques, même vivants, en atteignant des résolutions inférieures à 60 nm, mais elle est souvent associée au photoblanchiment. Le microscopiste peut, dans certaines limites, minimiser le photoblanchiment en modulant soigneusement les paramètres d'imagerie (puissance du laser de déplétion et d'excitation, temps d'intégration, etc.). Cela nécessite toutefois une connaissance a priori de leur influence sur les objectifs d'imagerie (résolution spatiale, photoblanchiment, rapport signal à bruit). Des patrons d'imagerie plus complexes pour la microscopie STED, par exemple RESCue ou DyMIN, peuvent minimiser l'impact de l'acquisition à l'échantillon, mais requièrent une plus grande expertise. Nous nous attaquons donc au problème d'optimisation des paramètres d'imagerie en ligne par l'utilisation d'algorithmes de bandits. Pour faciliter la validation de nos algorithmes d'optimisation, nous avons développé une plateforme de simulation STED qui intègre la plupart des paramètres d'imagerie et des propriétés photophysiques des fluorophores. Les résultats préliminaires montrent que notre méthode peut être transférée à des expériences réelles de microscopie, ce qui réduit l'expertise requise par le microscopiste.

Résumé du colloque

Les systèmes cyberphysiques (SCPs) sont des dispositifs matériels commandés par ordinateur et étroitement liés à l’Internet, où les contraintes physiques et de temps réel ne peuvent être transgressées. Ce concept fait apparaître celui de l’intelligence machine matérialisée, qui analyse les données recueillies dans le monde réel et qui permet d’agir sur le monde physique grâce à des dispositifs robotiques ou haptiques. Les SCPs sont de plus en plus présents dans une multitude d’applications technologiques. Ce domaine fait donc l’objet de travaux de recherche importants, mais qui sont disséminés parmi les différentes sphères d’application. Ainsi, les avancées réalisées par les chercheurs ne sont pas toujours visibles pour l’ensemble de la communauté s’intéressant aux SCPs.

L’objectif du colloque est de réunir des chercheurs œuvrant dans le domaine des SCPs et de permettre des discussions qui transcendent les disciplines d’application. Ainsi, les différents domaines technologiques touchés par les SCPs seront représentés et les discussions permettront de faire profiter les chercheurs d’avancées réalisées dans des domaines différents, mais qui peuvent être transposées à plusieurs domaines connexes. Les principaux domaines visés sont : 1) la captation, le traitement et l’interprétation d’information physique (visuelle et multisensorielle) et 2) les dispositifs, principalement robotiques ou haptiques, capables d’agir sur les environnements physiques de façon autonome ou en collaboration avec des humains.

Le colloque permettra une convergence des disciplines développant ou exploitant des SCPs, ce qui permettra d’établir des liens entre différents travaux de recherche de haut niveau et entre les chercheurs participants.

Contexte

section icon Thème du congrès 2022 (89e édition) :
Sciences, Innovations, Sociétés
manager icon Responsables :
Clément Gosselin
section icon Date : 13 mai 2022

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