UTILISATION DE MARQUEURS DE FLUORESCENCE POUR LA MICROSCOPIE A RAYONS XUSE OF FLUORESCENCE MARKERS FOR X-RAY MICROSCOPY
DOMAINE TECHNIQUETECHNICAL AREA
La présente invention a trait à de nouveaux marqueurs utilisables en microscopie à rayons X.The present invention relates to novel markers usable in X-ray microscopy.
De tels marqueurs sont par ailleurs des marqueurs de fluorescence, c'est à dire visualisables en microscopie de fluorescence.Such markers are moreover fluorescence markers, that is to say visualizable by fluorescence microscopy.
Par conséquent, ceux-ci peuvent être utilisés pour marquer un échantillon susceptible d'être observé, simultanément ou en différé, par ces deux méthodes de microscopie tout à fait complémentaires.Therefore, these can be used to mark a sample that can be observed, simultaneously or delayed, by these two complementary methods of microscopy.
ETATDELATECHNIQUEANTÉRIEUREETATDELATECHNIQUEANTÉRIEURE
La microscopie à rayons X connaît actuellement un développement remarquable. En effet, l'utilisation, dans cette technologie, de longueurs d'onde beaucoup plus courtes que celles de la lumière visible ou ultra-violette (de l'ordre de 100 fois), permet d'accéder à des résolutions spatiales très améliorées. En effet, la résolution ultime, limitée par la diffraction, est de l'ordre du nanomètre. Par ailleurs, la tomographie offre la possibilité de restituer des images tridimensionnelles.X-ray microscopy is currently undergoing remarkable development. Indeed, the use in this technology of wavelengths much shorter than those of visible or ultraviolet light (of the order of 100 times), provides access to much improved spatial resolutions. Indeed, the ultimate resolution, limited by diffraction, is of the order of one nanometer. Moreover, tomography offers the possibility of restoring three-dimensional images.
La microscopie à rayons X est principalement étudiée dans les centres de rayonnement synchrotron, car cette technologie nécessite des sources de très grande brillance. Cependant, des appareils de laboratoire sont actuellement à l'étude et devraient être disponibles dans un futur proche.X-ray microscopy is mainly studied in synchrotron radiation centers, because this technology requires sources of very high brightness. However, laboratory equipment is currently under study and should be available in the near future.
Un domaine particulièrement intéressant, mais non limitatif, pour l'exploitation de la microscopie à rayons X est la "fenêtre de l'eau". Cette fenêtre correspond à la gamme d'énergie des rayons X mous, située entre le seuil K du carbone (284 eV ; 4,4 nm) et le seuil K de l'oxygène (543 eV ; 2,3 nm). Dans cette bande, les matériaux organiques, dont le carbone (présent dans les protéines, les lipides,...) est l'élément prépondérant, sont 10 à 20 fois plus absorbants que l'eau. De plus, la pénétration du rayonnement dans l'eau est de l'ordre de 10 μm à 500 eV.
Ainsi, cette technique d'observation se situe entre la microscopie optique, qui permet l'observation d'organismes vivants mais avec une résolution fondamentalement limitée à 0,3 μm, et la microscopie électronique par transmission, de résolution nanométrique, mais pratiquable uniquement sur des tranches d'épaisseur voisine de 0.1 μm, préparées selon un protocole très lourd, qui altère la structure de l'organisme observé.A particularly interesting, but not limiting, field for the exploitation of X-ray microscopy is the "window of water". This window corresponds to the soft X-ray energy range between the carbon threshold (284 eV, 4.4 nm) and the oxygen K threshold (543 eV, 2.3 nm). In this band, organic materials, whose carbon (present in proteins, lipids, ...) is the most important element, are 10 to 20 times more absorbent than water. In addition, the penetration of radiation into the water is of the order of 10 μm to 500 eV. Thus, this observation technique is situated between optical microscopy, which allows the observation of living organisms but with a resolution that is fundamentally limited to 0.3 μm, and transmission electron microscopy, of nanometric resolution, but which can only be performed on slices of thickness close to 0.1 microns, prepared according to a very heavy protocol, which alters the structure of the observed organism.
En utilisant des rayons X dans la "fenêtre de l'eau", il est maintenant possible de pratiquer de la microscopie haute résolution plein champ, en transmission, sur des cellules entières dans leur milieu naturel. Dans ces conditions, on obtient un bon contraste intrinsèque entre les structures carbonées des organelles, le cytoplasme plus chargé en eau, et le milieu environnant contenant peu de carbone. Par ailleurs, la préparation des échantillons pour cette microscopie respecte les structures natives, puisque les cellules restent entières et en milieu aqueux.By using X-rays in the "water window", it is now possible to practice high-resolution, full-field transmission microscopy on whole cells in their natural environment. Under these conditions, good intrinsic contrast is obtained between the carbonaceous structures of the organelles, the cytoplasm more loaded with water, and the surrounding environment containing little carbon. Moreover, the preparation of the samples for this microscopy respects the native structures, since the cells remain whole and in an aqueous medium.
Aujourd'hui, les micro scopies ne visent plus seulement à observer des caractères morphologiques, mais principalement à mettre en évidence des processus biochimiques au moyen de marqueurs spécifiques. En effet, il est devenu possible de localiser, avec la résolution intrinsèque du microscope, des phénomènes se produisant à l'échelle moléculaire.Today, micro-scopies are no longer aimed solely at observing morphological characters, but mainly at highlighting biochemical processes using specific markers. Indeed, it has become possible to locate, with the intrinsic resolution of the microscope, phenomena occurring at the molecular level.
Cette dernière application a connu un développement spectaculaire dans le domaine de la microscopie confocale ou classique, grâce aux marqueurs de fluorescence.This last application has undergone a spectacular development in the field of confocal or classical microscopy, thanks to the fluorescence markers.
Actuellement, la majorité des marqueurs fluorescents sont des molécules organiques, non détectables par les rayons X.Currently, the majority of fluorescent markers are organic molecules, not detectable by X-rays.
Plus récemment sont apparus dans le domaine de la microscopie de fluorescence, deux familles de nanocristaux utilisables en tant que marqueurs :More recently, two families of nanocrystals that can be used as markers have appeared in the field of fluorescence microscopy:
• des nanocristaux ("Quantum dots" ou Qdots en anglais) utilisés et commercialisés depuis quelques années pour le marquage spécifique en microscopie de fluorescence, ou même pour une observation macroscopique in vivo en imagerie optique de fluorescence. Ces cristaux de semi-conducteur, le plus souvent de formule CdS ou CdSe, sont caractérisés par : une absorption très large : différents nanocristaux, émettant dans le visible/proche Infra-Rouge, peuvent être excités par une même longueur d'onde• nanocrystals ("Quantum dots" or Qdots in English) used and marketed for some years for specific labeling fluorescence microscopy, or even for macroscopic observation in vivo optical fluorescence imaging. These semiconductor crystals, most often of formula CdS or CdSe, are characterized by: a very broad absorption: different nanocrystals, emitting in the visible / near Infra-Red, can be excited by the same wavelength
; il est donc aisé de séparer spectralement l'excitation de l'émission ;
une bande d'émission fine, qui dépend de la taille du nanocristal : à titre d'exemple, pour des particules de CdSe, l'émission va de 480 nm (pour des particules de 2.1 nm de diamètre) à 730 nm (4.6 nm de diamètre). De manière générale, plus la nanoparticule est grosse, plus l'émission se déplace vers le rouge.; it is therefore easy to separate the excitation from the emission spectrally; a thin emission band, which depends on the size of the nanocrystal: for example, for CdSe particles, the emission ranges from 480 nm (for particles of 2.1 nm in diameter) to 730 nm (4.6 nm of diameter). In general, the larger the nanoparticle, the more the emission shifts to red.
En outre, il est possible de fonctionnaliser ces nanocristaux de sorte qu'ils puissent se fixer spécifiquement sur des cibles choisies.In addition, it is possible to functionalize these nanocrystals so that they can specifically bind to selected targets.
• Par ailleurs, il existe de nombreux composés fluorescents, excitables en ultra-violet ou en visible, de type oxydes, oxysulfures et sulfures de métaux lourds, dopés, le plus souvent par des terres rares. Ceux-ci ont une émission selon un spectre caractéristique du dopant, souvent constitué d'un petit nombre de raies. En particulier, des composés dopés à l'Europium (Eu) trivalent (Gd2O2S :Eu, Y2O3 :Eu, Lu2O3 :Eu) sont bien connus pour leur bon rendement de fluorescence dans le rouge, vers 620 nm. Ces composés sont maintenant susceptibles d'être obtenus sous forme de cristaux de dimension nanométrique, ce qui permet d'envisager leur fonctionnalisation pour les rendre sélectifs d'une cible biologique.• Moreover, there are many fluorescent compounds, excitable in ultraviolet or visible, oxides type, oxysulfides and sulfides of heavy metals, doped, mostly by rare earths. These have an emission according to a characteristic spectrum of the dopant, often consisting of a small number of lines. In particular, compounds doped with Europium (Eu) trivalent (Gd 2 O 2 S: Eu, Y 2 O 3 : Eu, Lu 2 O 3 : Eu) are well known for their good fluorescence yield in the red, around 620 nm. These compounds are now capable of being obtained in the form of nanometer-sized crystals, which makes it possible to envisage their functionalization to render them selective for a biological target.
Le potentiel de la microscopie à rayons X ne peut donc être pleinement exploité que si des marqueurs identifiables en rayons X sont disponibles. Or actuellement, le seul marqueur fiable utilisable dans cette microscopie consiste en des nanobilles d'or. Hormis le coût de ce marqueur, celui-ci n'est pas observable en lumière visible et ne peut donc être localisé que sous rayons X. Par ailleurs, la fonctionnalisation de ces nanobilles reste délicate en raison de l'inertie chimique de l'or.The potential of X-ray microscopy can only be fully exploited if identifiable X-ray markers are available. Nowadays, the only reliable marker that can be used in this microscopy consists of gold nanobeads. Apart from the cost of this marker, it is not observable in visible light and can therefore be located only under X-rays. Moreover, the functionalization of these nanobeads remains delicate because of the chemical inertia of the gold. .
Or, outre le besoin de marqueurs spécifiques identifiables pour la microscopie à rayons X, autres que les marqueurs à base de billes d'or, il existe également le besoin de marqueurs pouvant être conjointement visualisés par des microscopies moins lourdes.However, besides the need for specific markers identifiable for X-ray microscopy, other than markers based on gold beads, there is also the need for markers that can be jointly visualized by lighter microscopies.
En effet, l'obtention d'images en rayon X est relativement longue et fastidieuse, surtout pour des images tridimensionnelles, et ne permet de couvrir qu'un champ très limité. Il est donc souhaitable de pouvoir identifier les régions d'intérêt à faible grossissement par une technique rapide comme la microscopie optique, avant de lancer l'acquisition d'une image tridimensionnelle.
II existe certes des architectures qui permettent de greffer simultanément sur un même châssis, une molécule active capable de se lier à une cible et plusieurs molécules repérables (radio-isotopes, fluorochromes, ou nano-billes d'or). Si ce principe permet théoriquement de construire des molécules- sondes, spécifiques d'une cible donnée et reconnaissables aussi bien en fluorescence qu'en rayons X, la synthèse complexe de telles molécules, de design unique pour chaque cas, reste dissuasive.Indeed, obtaining X-ray images is relatively long and tedious, especially for three-dimensional images, and only covers a very limited field. It is therefore desirable to be able to identify the regions of interest at low magnification by a rapid technique such as optical microscopy, before starting the acquisition of a three-dimensional image. There are certainly architectures that allow to graft simultaneously on the same frame, an active molecule capable of binding to a target and several detectable molecules (radioisotopes, fluorochromes, or nano-gold beads). While this principle theoretically allows the construction of probe molecules specific to a given target and recognizable in fluorescence as well as in X-rays, the complex synthesis of such molecules, of unique design for each case, remains dissuasive.
EXPOSE DE L'INVENTIONSUMMARY OF THE INVENTION
Pour la première fois, le Demandeur a mis en évidence que des marqueurs de fluorescence étaient aptes à absorber des rayons X et donc utilisables en tant que marqueurs pour la micro scopie en rayons X.For the first time, the Applicant has demonstrated that fluorescence markers were able to absorb X-rays and therefore used as markers for X-ray microscopy.
De la sorte, la présente invention propose les premiers marqueurs de microscopie à rayons X, alternatifs aux nanobilles d'or, qui en outre sont observables en microscopie de fluorescence. Ces marqueurs permettent donc de combiner l'efficacité et la simplicité de la localisation par microscopie de fluorescence à la résolution spatiale de la microscopie à rayons X.In this way, the present invention proposes the first markers of X-ray microscopy, alternative to gold nanobeads, which are furthermore observable by fluorescence microscopy. These markers thus make it possible to combine the efficiency and the simplicity of the localization by fluorescence microscopy with the spatial resolution of the X-ray microscopy.
Des marqueurs de fluorescence particulièrement adaptés à l'invention, sont des nanocristaux minéraux contenant un élément lourd.Fluorescence markers particularly adapted to the invention are mineral nanocrystals containing a heavy element.
Avantageusement, l'élément lourd correspond à un élément de numéro atomique élevé mais inférieur ou égal à 49. Sont ainsi préférés les nanocristaux contenant du Cadmium, par exemple de formule CdS ou CdSe, ou bien de l'Yttrium, du Gadolinium ou du Lutécium, dopés ou non avec de l'Europium ou du Terbium.Advantageously, the heavy element corresponds to an element of high atomic number but less than or equal to 49. It is thus preferred nanocrystals containing Cadmium, for example of formula CdS or CdSe, or of Yttrium, Gadolinium or Lutecium , doped or not with Europium or Terbium.
La fonctionalisation d'un tel marqueur permet son adressage à une cible spécifique sur un échantillon. La fonctionnalisation des nanocristaux est connue de l'homme du métier.The functionalization of such a marker allows its addressing to a specific target on a sample. The functionalization of the nanocrystals is known to those skilled in the art.
D'une manière avantageuse, le marqueur selon l'invention présente une dimension inférieure à 20 nm, compatible avec l'épaisseur des nanocristaux et l'absorption des rayons X.Advantageously, the marker according to the invention has a dimension less than 20 nm, compatible with the thickness of the nanocrystals and the absorption of X-rays.
Selon un premier aspect de l'invention, un échantillon marqué à l'aide d'un marqueur selon l'invention peut être observé uniquement à l'aide de la microscopie en rayon X. Ainsi, la présente invention concerne un procédé d'observation d'un échantillon, comprenant les étapes suivantes :
le marquage à l'aide d'un marqueur de fluorescence, apte à absorber les rayons X, de l'échantillon à observer ; l'observation de l'échantillon grâce à la microscope à rayons X.According to a first aspect of the invention, a sample labeled with a marker according to the invention can be observed only by means of X-ray microscopy. Thus, the present invention relates to an observation method. of a sample, comprising the following steps: labeling with a fluorescence marker, capable of absorbing X-rays, of the sample to be observed; observation of the sample using the X-ray microscope
On entend par échantillon tout objet dont l'observation à un fort grossissement présente un intérêt. Plus particulièrement, dans le cadre de l'invention, il s'agit d'un échantillon biologique, par exemple des cellules.A sample is any object whose observation at a high magnification is of interest. More particularly, in the context of the invention, it is a biological sample, for example cells.
Selon un second aspect de l'invention, le même échantillon marqué est observé, simultanément ou en différé, à l'aide d'un microscope à fluorescence.According to a second aspect of the invention, the same labeled sample is observed, simultaneously or delayed, using a fluorescence microscope.
Préférentiellement, le procédé selon l'invention est mis en œuvre comme suit : dans un premier temps, la micro scopie à fluorescence permet de localiser la zone d'intérêt dans l'échantillon ; - puis, la microscopie à rayons X permet de visualiser avec une haute résolution cette zone d'intérêt.Preferably, the method according to the invention is implemented as follows: in a first step, the fluorescence micro-scopie makes it possible to locate the area of interest in the sample; - Then, the X-ray microscopy allows to visualize with a high resolution this area of interest.
On entend par microscopie à fluorescence, aussi bien la microscopie en transmission qu'en réflexion. La microscopie à fluorescence en réflexion englobe la microscopie confocale et celle en épifluorescence. Ces différentes techniques microscopiques sont bien connues de l'homme du métier.By fluorescence microscopy is meant both transmission and reflection microscopy. Reflective fluorescence microscopy includes both confocal and epifluorescence microscopy. These various microscopic techniques are well known to those skilled in the art.
A l'aide des données ainsi acquises, il est possible de restituer l'image de l'échantillon en 2 ou 3 dimensions (2D ou 3D).With the help of the data thus acquired, it is possible to restore the image of the sample in 2 or 3 dimensions (2D or 3D).
L'association des deux microscopies permet également de superposer ou de combiner les images obtenues à l'aide de ces deux technologies complémentaires.The combination of the two microscopies also makes it possible to superimpose or combine the images obtained using these two complementary technologies.
Il apparaît que selon ce dernier mode de réalisation, un dispositif nouveau est nécessaire. Ainsi, l'invention concerne également un dispositif d'observation d'un échantillon, équipé d'un microscope à fluorescence, d'un microscope à rayons X, et d'un emplacement pour l'échantillon situé dans le champs d'observation des deux microscopes. Ce dispositif permet d'observer un même échantillon marqué à l'aide d'un marqueur unique, simultanément ou successivement, sans manipulation, à l'aide de deux techniques microscopiques distinctes et complémentaires.
EXEMPLE DE RÉALISATIONIt appears that according to this last embodiment, a new device is necessary. Thus, the invention also relates to a sample observation device, equipped with a fluorescence microscope, an X-ray microscope, and a location for the sample located in the field of observation of the samples. two microscopes. This device makes it possible to observe the same sample labeled with a single marker, simultaneously or successively, without manipulation, using two distinct and complementary microscopic techniques. EXAMPLE OF REALIZATION
L'invention et les avantages qui en découlent ressortiront mieux de l'exemple de réalisation suivant, à l'appui de la figure annexée. Celui-ci n'est cependant en aucun cas limitatif.The invention and the advantages which result therefrom will emerge more clearly from the following example of embodiment, in support of the appended figure. This is however in no way limiting.
La figure 1 illustre schématiquement un dispositif permettant l'observation d'un échantillon en transmission et en épifluorescence, simultanée avec l'observation en rayons X.FIG. 1 schematically illustrates a device allowing the observation of a sample in transmission and in epifluorescence, simultaneous with the observation in X-rays.
La figure 2 illustre schématiquement un dispositif permettant l'observation d'un échantillon en microscopie confocale de fluorescence, simultanée avec l'observation en rayons X.FIG. 2 schematically illustrates a device allowing the observation of a sample by confocal fluorescence microscopy, simultaneous with the observation in X-rays.
Le tableau présenté ci-dessous rapporte la capacité de divers nanocristaux à base de métaux lourds, présentant une épaisseur de 10 nm, à absorber les rayons X à différents niveaux d'énergie (300, 400 ou 500 eV) :The table below reports the ability of various 10 nm thick heavy metal nanocrystals to absorb X-rays at different energy levels (300, 400 or 500 eV):
Ce tableau révèle que des nanocristaux d'épaisseur de 10 nm présentent une absorption plus faible que l'or, mais néanmoins significative et suffisante pour fournir un contraste détectable dans les images en rayons X. Ainsi, quelques nanocristaux dans un voxel de 30x30x30 nm3 présentent une absorption propre de l'ordre de 5 %, visible sans ambiguïté dans des images comportant 1.000 à 2.000 photons par pixel.This table reveals that nanocrystals with a thickness of 10 nm have a lower absorption than gold, but nevertheless significant and sufficient to provide a detectable contrast in X-ray images. Thus, some nanocrystals in a 30x30x30 nm voxel 3 have an absorption of the order of 5%, unambiguously visible in images with 1,000 to 2,000 photons per pixel.
Dans le domaine des rayons X mous, on constate que l'absorption n'est pas directement proportionnelle au numéro atomique, car elle varie par sauts au voisinage des transitions L, M et N des éléments. Ceci explique que Y (numéro atomique 39) soit plus absorbant que Gd (numéro atomique 64).
Par ailleurs, les nanocristaux contenant du cadmium sont particulièrement bien adaptés à la microscopie dans la « fenêtre de l'eau » au voisinage du seuil K de l'oxygène, par exemple à 500 eV, car le cadmium présente ses seuils M dans cette région. Plus généralement, les éléments de numéro atomique le plus élevé, mais inférieur ou égal à 49, sont particulièrement favorables. C'est aussi le cas de l'Yttrium.In the soft X-ray domain, we find that the absorption is not directly proportional to the atomic number, because it varies by jumps in the vicinity of the transitions L, M and N of the elements. This explains why Y (atomic number 39) is more absorbent than Gd (atomic number 64). Moreover, nanocrystals containing cadmium are particularly well suited to microscopy in the "window of water" in the vicinity of the threshold K of oxygen, for example at 500 eV, because cadmium has its thresholds M in this region . More generally, elements with the highest atomic number, but less than or equal to 49, are particularly favorable. This is also the case of Yttrium.
Selon l'invention, l'observation d'un échantillon d'intérêt peut donc s'effectuer comme suit :According to the invention, the observation of a sample of interest can therefore be carried out as follows:
A) Marquage de l'échantillon à l'aide d'un marqueur tel que défini dans l'inventionA) Marking of the sample with the aid of a marker as defined in the invention
II est possible d'utiliser des marqueurs spécifiques existants, par exemple des nanocristaux fonctionnalisés de CdSe ou de Lu2O3 :Eu, en choisissant ceux qui présentent la plus forte absorption en rayons X.It is possible to use existing specific markers, for example functionalized nanocrystals of CdSe or Lu 2 O 3 : Eu, by choosing those with the highest X-ray absorption.
B) Installation d'un dispositif selon l'inventionB) Installation of a device according to the invention
Les schémas représentés aux figures 1 et 2 illustrent des exemples de disposition possible, basés sur les dimensions d'un objectif existant (MITUTOYO LWD 5Ox 0.55).The diagrams shown in FIGS. 1 and 2 illustrate examples of possible arrangements, based on the dimensions of an existing objective (MITUTOYO LWD 5Ox 0.55).
Le système d'éclairage pour la microscopie optique est identique à celui d'un microscope classique :The lighting system for optical microscopy is identical to that of a conventional microscope:
1) en transmission :1) in transmission:
L'échantillon (7), mis en place sur son support (2), est observé en transmission, grâce à la lumière (3) introduite par la face arrière de l'échantillon (figure 1). 2) en épifluorescence :The sample (7), placed on its support (2), is observed in transmission, thanks to the light (3) introduced by the rear face of the sample (Figure 1). 2) in epifluorescence:
Avec une lame semi-transparente ou dichroïque (4), de la lumière à la longueur d'onde d'excitation du marqueur (visible ou proche UV ; 3bis) est introduite à travers l'objectif (5) (figure 1).With a semi-transparent or dichroic plate (4), light at the excitation wavelength of the marker (visible or near UV; 3bis) is introduced through the objective (5) (FIG. 1).
3) en confocale : Selon la configuration confocale, on éclaire (3) par le "cube dichroïque" traditionnel et une lame semi- transparente (4), et on détecte par un détecteur (9) la lumière reçue à travers un petit trou conjugué de la source (10) (figure 2). L'éclairage par transmission n'est alors pas nécessaire.3) confocal: According to the confocal configuration, we illuminate (3) by the traditional "dichroic cube" and a semitransparent plate (4), and we detect by a detector (9) the light received through a small conjugated hole from the source (10) (Figure 2). Transmission lighting is not necessary.
La simultanéité des observations est rendue possible par la grande différence d'ouverture des objectifs :The simultaneity of the observations is made possible by the great difference of openness of the objectives:
Les lentilles à zones de Fresnel ("Zone plate") (6) utilisées en rayons X ont une ouverture qui n'excède pas F/10 ou au mieux F/8, soit une ouverture numérique de 0.06 ;
Les objectifs à grande distance frontale et de grandissement 2Ox ou 5Ox (5) ont des ouvertures numériques de 0.4 à 0.55.Fresnel ("Flat Zone") lenses (6) used in X-rays have an aperture that does not exceed F / 10 or at best F / 8, ie a numerical aperture of 0.06; The 2Ox or 5Ox (5) long distance and magnification objectives have numerical apertures of 0.4 to 0.55.
Il est donc possible d'éclairer et d'observer par des miroirs à 45 ° (7) percés pour laisser passer le rayonnement en X (8) en perdant très peu de lumière, et en conservant la résolution des objectifs de microscope. Les figures 1 et 2 montrent que l'on peut trouver une disposition compatible avec les dimensions d'objectifs réels.It is therefore possible to illuminate and observe by 45 ° mirrors (7) drilled to let the X-ray radiation (8) by losing very little light, and keeping the resolution of the microscope objectives. Figures 1 and 2 show that a provision compatible with the actual objective dimensions can be found.
C) Observation de l'échantillon par microscopie de fluorescence et en rayons XC) Observation of the sample by fluorescence and X-ray microscopy
L'observation optimale à l'aide du dispositif représenté dans les figures comprend donc trois étapes :The optimal observation using the device shown in the figures therefore comprises three steps:
- la localisation, avec un grossissement moyen 200 à 50Ox, des zones d'intérêt, d'abord en éclairage normal par transmission (figure 1) ;- locating, with an average magnification 200 to 50Ox, areas of interest, first in normal lighting by transmission (Figure 1);
- la localisation plus fine, par une observation en épifluorescence (figure 1), ou mieux en fluorescence confocale (figure 2), des régions où le marquage a été effectué dans les meilleures conditions ;- The finer localization, by an epifluorescence observation (Figure 1), or better in confocal fluorescence (Figure 2), regions where the marking was made under the best conditions;
- une observation en rayons X, soit en transmission simple, soit en tomographie avec rotation de l'échantillon, faisant apparaître les marqueurs par leur absorption.an X-ray observation, either in simple transmission or in tomography with rotation of the sample, showing the markers by their absorption.
On peut avantageusement combiner les images obtenues par les moyens optiques et les images 2D ou 3D fournies par le microscope à rayons X, de manière à faire coïncider des parties mieux résolues en rayons X avec leur environnement, qui peut se trouver plus contrasté en lumière visible.The images obtained by the optical means and the 2D or 3D images provided by the X-ray microscope can advantageously be combined so as to make X-ray resolved parts better match their environment, which may be more contrasted in visible light. .
Avec ce dispositif, on peut également enregistrer, à travers l'objectif de microscope, l'image de fluorescence des marqueurs excités par les rayons X, si l'on a pris soin de supprimer toute lumière visible provenant de la source de rayons X, par exemple grâce à une feuille mince de béryllium placée devant le condenseur de rayons X. Cette image aurait évidemment une résolution limitée par l'optique, c'est à dire de l'ordre de 1 μm, mais pourrait apporter un complément d'information par rapport à l'image obtenue par rayons X.
With this device, it is also possible to record, through the microscope objective, the fluorescence image of the markers excited by X-rays, if care has been taken to remove any visible light from the X-ray source, for example, thanks to a thin sheet of beryllium placed in front of the X-ray condenser. This image would obviously have a resolution limited by optics, ie of the order of 1 μm, but could provide additional information compared to the image obtained by X-rays.