Microscopie à modulation de front d'onde

Research center

45 rue des Saints Pères
75006 Paris
Daniel Zytnicki

Institution

CNRS
Université Paris Descartes
Université Paris Descartes

Laboratory

Neurophotonics laboratory
UMR 8250
Available to host a PhD student

publications

Szabo V, Ventalon C, De Sars V, Bradley J, Emiliani V. Spatially selective holographic photoactivation and functional fluorescence imaging in freely behaving mice with a fiberscope. Neuron. 2014 Dec 17;84(6):1157-69. doi: 10.1016/j.neuron.2014.11.005. Epub 2014 Nov 26.

Lauterbach MA, Guillon M, Soltani A, Emiliani V. STED microscope with spiral phase contrast. Sci Rep. 2013;3:2050. doi: 10.1038/srep02050.

E. Papagiakoumou, A. Bègue, B. Leshem, O. Schwartz, B. Stell, J. Bradley, D. Oron and V. Emiliani. Functional patterned multiphoton excitation deep inside scattering tissue, Nature Photonics , in press.


    K. Kam, J.W. Worrell1, C. Ventalon, V. Emiliani, and J. L. Feldman. Emergence of population bursts from simultaneous activation of small subsets of preBötzinger Complex inspiratory neurons , Journal of Neuroscience, 33: 3332-3338 (2013) 


    E. Ronzitti, M. Guillon, V. de Sars, and V. Emiliani. LCoS nematic SLM characterization and modeling for diffraction efficiency optimization, zero and ghost orders suppression, Optics Express vol. 20, pp. 2012 (2012)


    A. Vaziri, and V. Emiliani. Reshaping the optical dimension in optogenetics, Current Opinion in Neurobiology vol. 22, pp. 2012 (2012)


    D. Oron, E. Papagiakoumou, F. Anselmi and V. Emiliani. Two-photon Optogenetics, Progress in Brain Research vol. 194, pp. 2012 (2012)


    F. Anselmi, C. Ventalon, V. de Sars, D. Ogden and V. Emiliani. 3D imaging and photostimulation by remote focusing and holographic light patterning, PNAS vol. 108, pp. 2011 (2011)


    S. Yang, E. Papagiakoumou, M. Guillon, V. de Sars, C.-M Tang, and V. Emiliani. 3D Holographic Photostimulation of the Dendritic Arbor, Journal of Neural engineering , 8: 046002 (2011)

Scanless two-photon excitation of channelrhodopsin-2, E. Papagiakoumou, F. Anselmi, A. Begue, V. de Sars, J. Gluckstad, E. Y. Isacoff, and V. Emiliani, Nature Methods 7, 848-854 (2010).

Holographic photolysis for multiple cell stimulation in mouse hippocampal slices, M. Zahid, M. Velez-Fort, E. Papagiakoumou, C. Ventalon, M. C. Angulo, and V. Emiliani, PLoS One 5, e9431 (2010).

Temporal focusing with spatially modulated excitation.E. Papagiakoumou, V. de Sars, V. Emiliani, and D. Oron, Optics Express 17, 5391-5401 (2009).

Patterned two-photon illumination by spatiotemporal shaping of ultrashort pulses, E. Papagiakoumou, C. Lutz, V. De Sars, D. Oron, and V. Emiliani, Optics Express 16, 22039-22047 (2008).

Holographic photolysis of caged neurotransmittersC. Lutz, T. Otis, V. DeSars, S. Charpak, D. Digregorio, and V. Emiliani, Nature Methods 5, 821-827 (2008).

Fields of research

Neurophysiology / systems neuroscience

Research Theme

Le travail de recherche de cette équipe est consacré au développement de techniques optiques reposant sur la microscopie à modulation de front d’onde. Les montages optiques traditionnels utilisent des lentilles, diaphragmes, miroirs, réseaux ainsi que des fibres. Ces optiques ne permettent cependant que d’obtenir des faisceaux de formes relativement simples et ne peuvent être aisément déplacés au cours d’une expérience. La microscopie par modulation de front d’onde use de micro-miroirs, membranes optiques, et cristaux liquides nématiques ou acousto-optiques, et permet, à l’inverse, de redistribuer l’énergie lumineuse de façon dynamique. Ces composants optiques offrent donc la possibilité d’adapter rapidement et efficacement l’éclairement aux besoins expérimentaux, et ainsi d’ouvrir de nouvelles perspectives en biologie.
Cette équipe s’attache à développer de nouvelles techniques d’ingénierie du front d’onde, pour pouvoir les appliquer à la microscopie en neurosciences.

L’activité de recherche de l’équipe se décline selon les 3 axes de recherche suivants:

1. Contrôle spatio-temporel de l’activité neuronale par photo-activation holographique
2. Microscopie à super-résolution (STED)
3. Microendoscopie pour l’imagerie en profondeur dans les tissus biologiques.