Sessions communes
Chairmen :
- Florent HOUDELLIER (CEMES, Toulouse)
- Thomas MANGEAT (CBI, Toulouse)
Conférencier invité
- Sophie BRASSELET (Institut Fresnel, Marseille)
- Massimo LÉGER (GANIL, Caen)
Résumé :
Cette session est dédiée à l’instrumentation en général autour des instruments utilisant des particules chargées. Les développements présentés pourront permettre une amélioration de la résolution latérale, énergétique ou temporelle d’un instrument global et, en outre, la session pourra aussi s’intéresser à tout autre composant individuel qui pourrait être utilisé pour l’un de ces objectifs comme les plaques de phase, les détecteurs, etc. Le développement de techniques de préparation aussi bien pour des études de matériaux biologiques que pour des matériaux pourront également faire partie du champ d’intérêt de la session.
Chairmen :
- Pierre-Henri JOUNEAU (CEA Grenoble)
- Benoit LANDREIN (LRDP, Lyon)
Conférenciers invités :
- Alexandra COLIN (CEA Grenoble)
- Thomas DEHOUX (ILM, Lyon)
Résumé :
Ce symposium sera consacré à l’utilisation de nouveaux outils physiques permettant de faire progresser l’imagerie en biologie et d’offrir de nouvelles perspectives pour une meilleure compréhension des processus biologiques, depuis l’échelle moléculaire, jusqu’à celle de l’organe. Il montrera comment des innovations technologiques telles que la microfluidique, les pinces optiques, la microscopie à force atomique, l’opto-acoustique, ou les nanostructures plasmoniques, permettent de visualiser mais aussi de manipuler les systèmes biologiques en temps réel, et ainsi d’obtenir de nouvelles informations sur les dynamiques cellulaires, les interactions moléculaires, ou la biomécanique. Les contributions portant sur l’intégration de ces outils physiques avec des méthodes d’imagerie avancées telles que la microscopie à super-résolution, la cryo-microscopie électronique (cryo-EM) et la microscopie électronique en volume (volume EM) sont particulièrement encouragées.
Les thématiques abordées incluent, sans s’y limiter :
- Imagerie en temps réel des cellules vivantes et leur manipulation à l’aide de systèmes microfluidiques, de pinces optiques, ou d’autres outils biophysiques.
- Dynamique moléculaire et interactions, observées grâce aux outils de microscopie avancés.
- Intégration des outils physiques avec l’imagerie pour explorer la biomécanique et la physiologie moléculaire et cellulaire.
Chairmen :
- Arnaud DEMORTIERE (LRCS, Amiens)
- Slavica JONIC (IMPMC, Paris)
Conférencier invité
Charles KERVRANN (INRIA Rennes)
Résumé :
Les techniques avancées d’analyse en science des données ont été fortement impactées par l’émergence de nouveaux algorithmes d’IA en Machine Learning, telles que RandomForest, XGBoost ou NMF, et en Deep Learning, telles que les CNN, GAN, VAE et Diffusion. Ces algorithmes révolutionnent le traitement des images et des spectres de microscopie en permettant une analyse massive des données, plus rapide, précise et exhaustive, tout en révélant des caractéristiques cachées. Grâce à des algorithmes sophistiqués, ces techniques peuvent automatiser la détection et la classification de structures complexes, faciliter la segmentation d’objets d’intérêt et même prédire l’évolution de caractéristiques au courant du temps à partir des données recueillies. Ces avancées accélèrent le développement des méthodes intégratives en ouvrant des possibilités nouvelles dans le traitement corrélatif (avec mécanisme d’attention croisée) des données multimodales et en permettant une convergence entre les données simulées et expérimentales. Ces approches de science des données offre de nouvelles perspectives pour la compréhension des phénomènes observés à l’échelle microscopique.
Ces méthodes encodent des informations complexes en utilisant de grandes quantités de données d’entraînement et sont souvent limitées en termes de reproductibilité (initialisation aléatoire, instabilité), généralisation (transfert sur des nouvelles données), interprétation et contrôle des résultats (hallucinations difficiles à détecter). Ainsi, pour certains problèmes, des méthodes classiques (non-IA) sont plus appropriées et moins coûteuses.
L’idée de ce symposium est de présenter ces nouvelles approches d’IA et les confronter avec d’autres méthodes récentes (non-IA), et montrer leurs applications pour le traitement des données issues de la microscopie.
Chairmen :
- Alexandre DAZZI (Université Paris Saclay)
- Lorena REDONDO-MORATA (LIA, Marseille)
Conférenciers invités
- Philippe LECLÈRE (Université de Mons, Belgique)
- Ariane DENISET-BESSAUD (Université Paris Saclay)
Résumé :
La microscopie à sonde locale ou champ proche est une technologie qui existe depuis plusieurs décennies. Elle est devenue une technologie robuste et assez versatile pour être utilisée pour l’analyse des surfaces que ce soit pour obtenir leur topographie mais également pour sonder les propriétés mécaniques et chimique et ce jusqu’à l’échelle atomique. L’idée de ce symposium, original au colloque Sfµ, est de présenter les techniques de microscopies à sondes locales, plus particulièrement celle de la microscopie à force atomique, et de montrer leur intérêt pour les sciences de la vie et de la matière, qu’elles soient utilisées seules, ou de façon corrélée avec par exemple des techniques de microscopie optiques (fluorescence, super-résolution) ou électronique. Ces techniques offrent une capacité sans précédent pour sonder et manipuler la matière à l’échelle nanométrique, ce qui ouvre de nouvelles perspectives de recherche dans divers domaines scientifiques.
Sessions Sciences de la Vie
Chairmen :
- Christophe LETERRIER (Institut de Neurophysiopathologie, Marseille)
- Jean-Baptiste SIBARITA (Bordeaux Neurocampus)
Conférencier invité :
- Sandrine LEVEQUE-FORT (ISMO, Paris Saclay)
- Emmanuel SOUBIES (IRIT, Toulouse)
Résumé :
Les techniques de microscopie de super-résolution optiques permettant de contourner la limite de diffraction (~250 nm) existent depuis bientôt 25 ans. Dès leur mise au point, elles ont été appliquées à l’élucidation de problématiques biologiques, permettant d’étudier l’architecture subcellulaire et macromoléculaire directement au sein des cellules. Ces différentes approches telles que la microscopie de localisation de molécules uniques (SMLM), la microscopie d’illumination structurée (SIM) ou l’utilisation de la déplétion d’émission stimulée (STED) continuent d’être étendues et raffinées afin d’améliorer leur robustesse, leur précision, et leur compatibilité avec les échantillons vivants, tandis que de nouvelles méthodes telles que MINFLUX apparaissent. Ce symposium vise à mettre en lumière la synergie entre le développement des approches en microscopie de super-résolution, et leur utilisation poussée par les biologistes. Nous invitons deux acteurs majeurs pour le développement de méthodes (SMLM, RIM) et sélectionnerons sur abstract d’autres développements ou exemple d’applications avancées à des thématiques biologiques.
Chairmen :
- Emmanuelle QUEMIN (I2BC, Paris Saclay)
- Ottilie VON LOEFFELHOLZ (IGBMC Strasbourg)
Conférencier invité
Albert WEIXLBAUMER (IGBMC, Illkirch)
Résumé :
Des améliorations techniques spectaculaires ont révolutionné le domaine de la cryo-microscopie électronique (cryo-EM), rendant cette technique unique dans sa capacité à combler le manque de connaissances entre la biologie structurelle, moléculaire et cellulaire. Afin de fournir ce continuum de résolutions sans précédent, un large éventail de méthodes complémentaires sont développées et combinées dans de nouveaux flux de travail intégratifs. Nous accueillons ici des présentations orales et des posters couvrant tous les aspects du pipeline, y compris la préparation des échantillons, la collecte des données, le traitement de grands ensembles de données et la combinaison d’informations à basse et haute résolution par imagerie corrélative, par exemple. Cela comprend l’analyse de particules uniques ainsi que la cryotomographie électronique appliquée à l’étude de complexes et d’assemblages macromoléculaires in vitro ou in situ. En effet, l’objectif est de couvrir les dernières avancées qui fournissent des informations significatives sur l’organisation cellulaire, les structures macromoléculaires et la dynamique des protéines dans des états physiologiques ou des pathologies pertinents et d’initier des discussions pour des recherches ultérieures. Dans l’ensemble, il s’agira de mettre en évidence la polyvalence et la puissance de la cryo-EM pour répondre aux questions biologiques fondamentales.
Chairmen :
- Loic LE GOFF (Institut Fresnel, Marseille)
- Rémi LE BORGNE (Institut Jacques Monod, Paris)
Résumé :
Le symposium met en lumière les récentes avancées dans le domaine de l’imagerie 3D cellulaire et tissulaire. En repoussant les contraintes liées à l’épaisseur des objets analysés, les développements en microscopie photonique et microscopie électronique permettent d’observer des évènements jusque-là peu ou pas accessibles. En microscopie à fluorescence, le symposium explorera les dernières avancées en microscopie à balayage laser (CLSM), microscopie super-résolue et microscopie à feuille de lumière. Le symposium abordera les défis liés à l’imagerie de grands échantillons (comme les embryons) avec une résolution la plus élevée possible, en particulier les difficultés liées aux aberrations optiques et à la lenteur de l’acquisition de grands volumes. En microscopie électronique les apports des techniques d’imageries MEB 3D et de tomographie en microscopie électronique en transmission seront présentées. Ces approches permettent d’étudier l’ultrastructure cellulaire et de l’observer dans un contexte tissulaire. Des experts partageront leurs travaux sur l’utilisation de marqueurs fluorescents pour la visualisation précise des structures cellulaires, ainsi que sur les innovations permettant d’atteindre des résolutions nanométriques. Ce symposium constitue une occasion de présenter les possibilités et les limites de ces techniques d’imagerie, tout en favorisant des discussions sur les applications potentielles dans les domaines de la biologie et de la médecine.
Chairmen:
- Monica FERNANDEZ-MONREAL (BIC Bordeaux)
- Allon WEINER (CIMI Paris)
Conférenciers invités
- Tali DADOSH (Weizmann Institute, Israël)
- Stéphane VASSILOPOULOS (Institut de Myologie, Paris)
Résumé :
Les objets d’étude dans les Sciences du Vivant sont généralement si complexes qu’aucune technique d’imagerie ne peut à elle seule les caractériser dans leur intégralité. L’imagerie corrélative et multimodale implique la combinaison de deux ou plusieurs techniques d’imagerie pour recueillir des informations en termes de localisation, de structure, de fonction, de composition chimique et de dynamique, qui ne peuvent être obtenues avec une seule approche d’imagerie. L’objectif de ce symposium est de passer en revue les avancées récentes dans le développement de techniques d’imagerie corrélatives et multimodales, combinant principalement la microscopie optique, la microscopie électronique, la tomographie à rayons X, la microscopie à force atomique et Raman, entre autres.
Sessions Sciences de la Matière
Chairmen :
- Cécile GENEVOIS (CEMHTI, Orléans)
- Sophie MEURET (CEMES, Toulouse)
Conférenciers invités
- Clément ERNOULD (IRT Saint Exupery, Toulouse)
- Nathaly ORTIZ PENA (MPQ, Paris)
Résumé :
La session interfaces traitera des recherches récentes autour de l’analyse et la caractérisation d’interfaces et interphases de tout type. Les sujets d’intérêt incluront des applications de microscopies avancées dans le but de mieux comprendre l’arrangement spatial, les structures cristallines et la chimie des interfaces au sein de matériaux massifs (3D), de matériaux pour l’optique, de films minces ou revêtements, de polymères et de matériaux présentant plusieurs états (solide / liquide / gaz), etc. Dans ce symposium un ensemble de techniques de pointe pourront être abordées tel que l’holographie, la cathodoluminescence, la tomographie ainsi que l’EBSD, TKD, ACOM, etc. Dans cette session sera aussi discuté la complémentarité et l’association de différentes technique afin d’aboutir à une caractérisation spécifique et détaillée des interfaces en général, en allant de l’échelle micrométrique à l’échelle atomique.
Chairmen :
- Daniel ARAUJO (Universitad des Cadiz, Espagne)
- Victor BOUREAU (EPFL, Suisse)
Conférencier invité
- David COOPER (CEA, Grenoble)
Résumé :
Bien qu’essentielle pour décrire les propriétés des matériaux ou comprendre le comportement de nanodispositifs, l’obtention de données quantitatives en microscopie électronique reste un challenge. Ce symposium couvre l’utilisation de la microscopie électronique (S/TEM et SEM) pour la mesure quantitative de propriétés de matériaux ou de nanodispositifs, à l’échelle submicrométrique. Dans ce cadre, des études associées à tous types de matériaux sont pertinentes, allant des semiconducteurs aux polymères, en passant par les céramiques ou les métaux. Un intérêt particulier sera porté à l’analyse quantitative des propriétés de matériaux fonctionnels, ainsi qu’aux études de matériaux in-situ ou de nanodispositifs in-operando. Ce symposium est ouvert à un large panel de techniques, que ce soit des analyses structurales (diffraction, 4D-STEM, etc.), de la spectroscopie (EELS, CL, EDX, etc.) ou encore des mesures de champs (holographie, DPC, EBIC, etc.).
Chairmen :
- Damien ALLOYEAU (MPQ, Paris)
- Federico PANCIERA (C2N Palaiseau)
Conférencières invitées
- Sophie MEURET (CEMES, Toulouse)
- Florence GAZEAU (MSC-Med, Paris)
Résumé :
La nature dynamique de la matière fait du temps une donnée incontournable en science des matériaux. Cependant, l’analyse physique et chimique de la matière en fonction du temps peut se faire à différentes échelles, allant de l’ultrabref (attoseconde) jusqu’aux jours, mois ou même aux années. Ce symposium vise à explorer le potentiel de la microscopie au sens large pour étudier la structure et les propriétés de la matière en fonction du temps, sur une large gamme de résolution temporelle. Nous nous intéresserons bien sûr aux techniques dites ultra-rapides permettant d’étudier entre autres les réactions chimiques ou la réponse optique des matériaux, mais aussi aux techniques in situ ou ex-situ permettant d’étudier la transformation des matériaux dans leurs milieux de formation ou d’application (i.e. nucléation, diffusion, transition de phase, croissance, dynamique des surfaces, vieillissement, dégradation…). En se penchant sur les liens entre le temps et la matière, ce symposium permettra de porter un regard interdisciplinaire sur les effets cinétiques ou les états hors équilibres jouant un rôle majeur dans contrôle de la structure et des propriétés des matériaux.
Chairmen :
- Stéphanie REYNAUD (Laboratoire Hubert Curien, St Etienne)
- Lorenzo RIGUTTI (GPM Rouen)
Conférencier invité :
- Gwénolé JACOPIN (Institut Neel, Grenoble)
- Lucile JOLY-POTTUZ (MATEIS Lyon)
Résumé :
Le symposium « multitechniques / approche multiphysique » du congrès de la Société Française de Microscopie s’intéresse aux aspects méthodologiques du développement instrumental des techniques multiphysiques. L’objectif est de corréler et/ou de démontrer le lien entre les analyses structurales et les propriétés d’un matériau, d’une surface ou d’une interface. Les méthodes peuvent être couplées ou corrélées à d’autres techniques pour établir des liens entre structure et propriétés, telles que des caractéristiques optiques, électriques ou mécaniques.
Il aborde la définition de méthodes de corrélation, qu’elles soient ex situ ou in situ, ainsi que la préparation ad hoc d’échantillons. Les techniques envisagées comprennent les microscopies MET, STEM, MEB, FIB/MEB, SAT et à sonde locale.