Descrizione del progetto
Ampliare le capacità dell’immaginografia di fase quantitativa
I metodi dell’immaginografia di fase quantitativa sono utilizzati nella microscopia per misurare le proprietà specifiche di campioni semi-trasparenti, come ad esempio le cellule, senza etichettatura. Queste tecniche si contraddistinguono dai metodi tradizionali basati sul contrasto di fase poiché generano una seconda immagine cosiddetta di spostamento di fase, indipendente dall’immagine dell’intensità. L’interferometria di shearing laterale quadrionda è una tecnica di rilevamento di fronte d’onda ad alta risoluzione che è impiegata da un decennio nell’immaginografia di fase quantitativa. Tuttavia, il campo luminoso ripreso da questo metodo viene trattato come scalare, il che non aiuta a catturare tutte le informazioni contenute in un fascio di luce. Il progetto MultiPhase, finanziato dall’UE, intende ampliare le capacità dell’immaginografia di fase quantitativa. Per farlo, svilupperà una metodologia sperimentale per recuperare la polarizzazione del campo luminoso.
Obiettivo
Quantitative phase microscopies (QPMs) experienced a strong gain of interest this last decade, expecially for bioimaging applications. Mapping the phase of a light beam enables biologists to enhance the contrast of live cells in culture without invasive fluorescent labelling. It also enables the unprecedented capability of QPMs to accurately measure the biomass of live cells observed by optical microscopy. This capability, out of reach using fluorescence microscopy, yields an accurate control of the growth rate of cells in culture.
Quadriwave lateral shearing interferometry is a high-resolution wavefront sensing technique that has been used as a QPM for 10 years. It represents a simple, yet robust and accurate, QPM that has already been applied not only in biology, but also in nanophotonics for the first time, by the PI, to characterize objects such as nanoparticles, 2D materials and metasurfaces, expanding the range of application of QLSI.
However, like any other QPM technique, QLSI is based on the assumption that the imaged light field is scalar. While this assumption is fine for some applications, for others, it yields a loss of information because QPMs do not capture the whole information a beam can contain.
In the MultiPhase project, we wish to expand the capabilities of QLSI by developing an experimental methodology to retrieve the polarization information of the light field, in intensity and phase. The applicability of this new methodology will be tested and illustrated by conducting proof-of-concept experiments related to applications in nanophotonics and biomicroscopy. Finally, a software to pilot the system will be developed.
Campo scientifico
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
ERC-POC - Proof of Concept GrantIstituzione ospitante
75794 Paris
Francia