Charming : vers de nouvelles solutions FLIM et STED
Le projet Charming vient d'être retenu par la Commission européenne pour le développement de lasers entièrement fibrés émettant sur plusieurs longueurs d'onde dans le visible. Ce projet STREP (Specific Targeted Research Project) du FP7 regroupe des partenaires venant de six pays et a pour objectif le développement de nouvelles sources laser pour la spectroscopie de fluorescence et la microscopie confocale de hautes résolutions. Ces technologies visent à répondre au besoin des chercheurs en biologie qui souhaitent utiliser plusieurs marqueurs simultanément nécessitant ainsi plusieurs longueurs d'onde. Les sondes et nano-cristaux fluorescents doivent communément être excités à des longueurs d'onde allant de 405 à 700 nm. Cependant, les sources émettant entre 515 et 630 nm sont aujourd'hui peu ou pas disponibles. Les sources fibrées actuelles reposent sur le doublage de fréquence en espace libre suivi d'une ré-injection dans une fibre optique, qui s'accompagne d'inconvénients tels qu'instabilité, coût élevé et compacité limitée. S'appuyant sur leur expertise complémentaire en photonique, les sept partenaires du projet vont développer des sources basées sur la génération de seconde harmonique dans des fibres optiques.
Les applications visées sont notamment la microscopie de fluorescence résolue en temps (FLIM) et la microscopie à déplétion par émission stimulée (STED). Dans le premier cas, l'excitation par laser impulsionnel permet la mesure des temps de vie des fluorophores complétant ainsi l'information fournie par l'intensité et le spectre d'émission. La seconde technique permet d'améliorer la résolution spatiale de la microscopie confocale conventionnelle par une illumination particulière. Un premier faisceau en anneau sature une zone de fluorophores, dont le centre peut être excité par un second faisceau, améliorant ainsi la résolution spatiale de la mesure. Le projet pourrait également aboutir au développement d'une source laser dans l'UV (295 nm) pour l'excitation optimale du tryptophane, acide aminé essentiel pour le genre humain et largement étudié. Il fera appel à l'émission d'une source puissante et compacte à 590 nm suivie d'une génération de seconde harmonique en espace libre.
La société iXFiber se chargera de la conception des dispositifs de stabilisation des doubleurs de fréquence et de la fourniture de certaines fibres spéciales. Les sept partenaires du projet Charming sont Multitel ASBL (coordinateur), BE ; iXFiber, FR ; University of Southampton, UK ; ACREO AB, SE ; PicoQuant GmbH, DE ; Nanoplus Nanosystems and Tech GmbH, DE ; Institution of the Russian Academy of Sciences FORC, RU.
