Contexte
Le LESIA est un des plus gros laboratoire français de recherche en astrophysique ( 236 personnes, dont 75 chercheurs et 69 ITA). Il est organisĂ© en 4 pĂ´les dont le pĂ´le haute rĂ©solution angulaire en astrophysique (43 personnes) dans lequel s’insère l’Ă©quipe d’applications biomĂ©dicales (4 personnes). L’objectif principal de l’Ă©quipe est d’appliquer des techniques d’optique adaptative dĂ©veloppĂ©es en astronomie aux instruments utilisĂ©s en microscopie dans le domaine des neurosciences. De la sorte, on amĂ©liorera la qualitĂ© d’image des microscopes pour nos collaborateurs de l’Institut de Biologie de l’ENS dans un premier temps, et pour toute la communautĂ© des biologistes Ă terme ! Dans les 3 ans, un premier prototype sera dĂ©veloppĂ© au LESIA. Ensuite, nous l’installerons Ă l’IBENS pour que nos collaborateurs l’utilisent dans leurs recherches : imagerie fonctionnelle et structurelles de diffĂ©rents Ă©chantillons (cerveaux de rongeurs clarifiĂ©s, larves de zebrafish...). AmĂ©liorer les images fournies par les microscopes permettra d’observer des phĂ©nomènes biologiques Ă des Ă©chelles spatiales ou temporelles plus petites. L’Ă©tude des dĂ©tails permettra d’avoir une vision plus globale des phĂ©nomènes observĂ©s et Ă terme, de mieux connaĂ®tre et donc traiter les maladies neurodĂ©gĂ©nĂ©ratives (sclĂ©rose en plaque...), vĂ©ritables enjeux de santĂ© publique.
L’Ă©quipe a des financements pour mener Ă bien les travaux de thèse qui commencent en janvier 2024 (achat de matĂ©riel, missions en confĂ©rence). D’autres financements seront demandĂ©s au fur et Ă mesure pour de nouvelles Ă©tudes.
Missions
Les biologistes cherchent en permanence Ă augmenter la rĂ©solution latĂ©rale et longitudinale de leur microscope. L’objectif principal de nos projets et d’augmenter ces rĂ©solutions en utilisant des techniques d’optique adaptative*.
– Assurer la conception, la mise en exploitation et l’Ă©volution de dispositifs expĂ©rimentaux complexes en microscopie Ă haute rĂ©solution angulaire pour l’imagerie biologique, utilisant l’optique adaptative*. L’objectif principal est d’appliquer des techniques d’optique adaptative* dĂ©veloppĂ©es en astronomie aux instruments utilisĂ©s en microscopie pour les neurosciences.
– Collaborer avec les diffĂ©rents partenaires (chercheurs biologistes, ingĂ©nieurs et techniciens de l’Institut de Biologie de l’ENS) sur les techniques d’imagerie de tissus biologiques ex vivo ou in vivo
Activités
– Ă©tudier les besoins scientifiques des collaborateurs biologistes (rĂ©solution angulaire, rĂ©solution axiale, longueur d’onde de travail, champ d’observation, etc)
– dĂ©finir le cahier des charges fonctionnelles Ă partir des exigences fixĂ©es par les utilisateurs (biologistes) et rĂ©diger le cahier des charges techniques pour le dĂ©veloppement de l’instrument au LESIA
– contribuer Ă la mise au point d’un instrument de microscopie assistĂ© par optique adaptative*, en particulier, sur le plan de la conception optique assistĂ©e par logiciel.
– proposer les techniques et mĂ©thodes d’optique adaptative* Ă utiliser dans l’instrument Ă partir des dĂ©veloppements rĂ©alisĂ©s en astronomie, et principalement au LESIA
– rĂ©aliser des mesures et les interprĂ©ter pour valider les performances de l’optique adaptative* sur un prototype de microscope en utilisant des Ă©chantillons biologiques ex-vivo
– participer aux Ă©changes et rĂ©unions entre l’Ă©quipe du LESIA et les collaborateurs biologistes
L’ensemble de ces activitĂ©s se fera en Ă©troite collaboration avec l’Ă©quipe "Applications biomĂ©dicales" constituĂ©e d’un thĂ©sitif, une ingĂ©nieure et deux chercheurs. L’ensemble des dĂ©cisions seront prises collĂ©gialement.
Compétences
– Connaissance générale de la physique
– Connaissances approfondies en optique géométrique et optique physique
– Connaissances en optique adaptative*
– Connaissances en différentes techniques de microscopie
– Notions de traitement d’images
– Notions d’imagerie en milieu diffusant
– Connaissance de l’environnement de dĂ©veloppement Python
– Compétences en anglais scientifique et technique
– Montage, alignement des bancs et réglages optiques
– Notions de conception optique assistée par logiciel (Zemax, Code V..)
– Programmer Ă partir d’un logiciel de traitement de donnĂ©es (IDL, Matlab, etc.) ou en Python
– Capacité à intégrer un dispositif incluant des techniques optiques, optomécaniques, photoniques et informatiques
– MaĂ®triser les techniques de prĂ©sentation Ă©crites et orales, de communication et d’animation de reunion
*L’optique adaptative est une technique optoĂ©lectronique "temps rĂ©el" qui permet de corriger les images dĂ©gradĂ©es par la prĂ©sence de dĂ©fauts optiques