LPL - Laboratoire de Physique des Lasers

Lasers pour le vivant : présentation

Cet axe développe des applications de la photonique aux sciences du vivant qui vont de l’étude de biomolécules isolées à des techniques d’imagerie en milieu diffusant épais. L’équipe BMS combine la spectroscopie de masse et la spectroscopie laser pour analyser des biomolécules. Des expériences sont réalisées à différentes échelles temporelles de la femtoseconde à la nanoseconde et de l’infrarouge moyen au VUV. L’équipe BMS oriente actuellement ses activités vers la compréhension des mécanismes de réponse des biomolécules à une excitation avec un intérêt particulier porté aux mécanismes de reconnaissance et aux mécanismes d’endommagement. L’équipe « Optique en Milieux Aléatoires » (OMA) utilise la perméabilité des tissus vivants dans l’infra-rouge pour mettre au point des outils de diagnostic médical. La lumière étant diffusé fortement dans ces tissus, l’analyse de sa propagation relève de la résolution de problèmes inverses. L’équipe OMA a développé un savoir-faire de haut niveau dans les domaines de la spectroscopie infrarouge et de la tomographie optique en développant des oxymètres, des simulateurs Monte-Carlo, des instruments de mesure de la diffusion résolue en temps. Elle développe une technique originale d’analyse des propriétés statistiques des figures de speckle basée sur un circuit intégré dédié qu’elle a conçu et réalisé. Cette méthode a montré son potentiel d’application à l’interférométrie speckle et à l’imagerie acousto-optique.

 

Biomolécules et spectroscopie (BMS)

Les fonctions biologiques des biomolécules (protéines, ADN, ARN) sont intimement liées à leur structure secondaire ou tertiaire. La connaissance des états excités des biomolécules et la façon dont elles se désexcitent est également d'un intérêt fondamental pour comprendre les réactions dans lesquelles elles sont engagées et la façon dont elles se protègent de la lumière naturelle ou des radiations ionisantes (radiothérapie, hadronthérapie). Nous étudions ces sujets en utilisant les outils puissants de la phase gazeuse, combinant la spectrométrie de masse et la spectroscopie infrarouge, et les calculs de chimie quantique de pointe.

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> Optique en Milieux Aléatoires (OMA)

Nous développons, en collaboration avec l’Institut Langevin, un nouveau protocole pour effectuer de l’imagerie acousto-optique dans les milieux diffusants, protocole qui repose sur une détection avec un circuit intégré dédié. Nous premiers résultats démontrent les avantages potentiels de cette méthode, dont le temps d’acquisition est compatible avec une utilisation sur des tissus biologiques vivants.

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