La microscopie de localisation à molécule unique (SMLM) est la technique d’imagerie de fluorescence à super-résolution la plus répandue. C’est également la technique qui offre la meilleure amélioration de la résolution et qui est donc la mieux adaptée à l’intégration de la biologie structurale dans le contexte cellulaire. Comme toutes les méthodes de super-résolution, la microscopie SMLM repose fondamentalement sur des propriétés photophysiques spécifiques des fluorophores, comme la photocommutation. Cependant, ses limites sont aussi largement liées à la photophysique complexe -non désirée- des fluorophores.
L’un des principaux objectifs de l’équipe Pixel du Groupe Imagerie intégrée de la réponse au stress est de comprendre comment la photophysique des fluorophores et la microscopie SMLM sont imbriquées. À cette fin, depuis 10 ans, Dominique Bourgeois développe un outil de simulation basé sur Matlab appelé SMIS (Single Molecule Imaging Simulator). SMIS simule un microscope SMLM et génère des jeux de données à partir d’échantillons virtuels tout en tenant compte de la photophysique complexe des fluorophores utilisés. De cette manière, toute sorte de comportements étranges et d’artefacts peuvent être évalués et compris. Profitant du confinement lié au Covid, il a pu finaliser le travail sous la forme d’une GUI (Graphical User Interface) disponible pour la communauté, montrant aussi par un certain nombre d’exemples comment SMIS peut être utilisé pour comprendre les observations. Un projet personnel extrêmement chronophage, mené en parallèle avec les autres projets du groupe I2SR !
Single molecule imaging simulations with advanced fluorophore photophysics. Bourgeois D. Communications Biology 2023 ; 6, 53.
Contact : Dominique Bourgeois, chercheur CNRS de l’IBS (Groupe Imagerie intégrée de la réponse au stress)