Note ABES Étude photodynamique de nanoparticules de BODIPY et développements méthodologiques pour l’imagerie de fluorescence super-résolue Study of the photodynamic for some BODIPY nanoparticles and methodological developments for super-resolution fluorescence imaging Nanoparticules organiques fluorescentes Super-Résolution 541.35 Microscopie de fluorescence Sondes fluorescentes Chimiométrie Imagerie en biologie Spectroscopie résolue en temps Traitement d'images -- Techniques numériques La première partie du travail de thèse a été l’étude de nanoparticules organiques (NPFs) de BODIPY de forte brillance (plus de 5000 molécules encapsulées). Des expériences par fluorescence résolue en temps ont permis de déterminer la présence d’agrégats non fluorescents et d’excimères (temps de vie de 1,8 ns). D’autre part, des expériences d’anisotropie de fluorescence résolue en temps et de spectroscopie d’absorption transitoire femtoseconde ont révélé l’existence de transferts d’énergie ultrarapides et efficaces, migration intermoléculaire (< 25 ps) et annihilation singulet-singulet (< 2 ps). Enfin, le suivi de l’émission des NPFs par spectroscopie de particules uniques a permis d’observer leur clignotement à l’échelle de la centaine de millisecondes. Cependant, due à une trop forte densité de molécules émissives, aucune extinction totale de fluorescence (état OFF) n’a été observée. L’absence d’état OFF ne permettant pas l’utilisation d’une méthode de localisation de molécules uniques, la deuxième partie du travail a concerné le développement d’une méthode de traitement des données d’imagerie de fluorescence de molécules uniques possédant une forte densité de molécules émissives. Cette méthode (MAPPIX, MAPping Pixel dissimilarity) utilise la fluctuation d’intensité de l’émission de fluorescence des sondes au cours du temps et est basée sur un calcul de dissimilarité. Les résultats obtenus sur des données simulées et des images réelles se sont avérés très concluant. Bien que n’ayant pas pu être rationalisé en termes de gain de résolution, une amélioration de contraste permettant de dépasser la limite de diffraction a été observée. The first part of the thesis was the study of bright BODIPY nanoparticles (NPFs) (more than 5000 encapsulated molecules). Non-fluorescent aggregates and excimers (lifetime of 1.8 ns) were characterized by time resolved fluorescence experiments. In addition time-resolved fluorescence anisotropy and femtosecond transient absorption spectroscopy experiments revealed efficient ultrafast energy transfer, intermolecular migration (< 25 ps) and singlet-singlet annihilation (< 2 ps). Single particle spectroscopy on NPFs, function of the number of excited molecules within a NPF, revealed some blinking at the scale of about a hundred of milliseconds. However, due to too high density of emissive molecules, complete extinction of fluorescence (OFF state) could not be observed. The absence of OFF state forbid the use of a single molecule localization methods, the second part of this work was thus focused on the development of a data treatment method for single molecule fluorescence images containing high density of emitters. This method (MAPPIX, MAPping Pixel dissimilarity) uses the intensity fluctuations of the probes fluorescence emission over time and is based on a dissimilarity calculation. The results obtained on simulated data and real images were very conclusive. Although it was not possible to be rationalized it in terms of resolution, a contrast improvement bypassing the diffraction limit was observed. Electronic Thesis or Dissertation Text fr PDF 7045183 text/html https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/EDSMRE/2016/50376-2016-Bernex.pdf https://theses.fr/2016LIL10181/abes Bernex Romain Bernex 1989-05-07 FR 20003507X https://theses.fr/2016LIL10181 2016LIL10181 https://doi.org/10.70675/61a84304z6dadz4785z880bza4bb35158fa2 2016-12-13 Optique et Lasers, Physico-Chimie, Atmosphère Lille 1 026404184 Doctorat Docteur es non oui Ruckebusch Cyril MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 12275400X Sliwa Michel MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 08084166X École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Lille ; 1992-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 148937330 Laboratoire Avancé de Spectroscopie pour les Interactions, la Réactivité et l'Environnement (LASIRE) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 161617484 ddc:540 Ruckebusch Cyril Sliwa Michel École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Villeneuve d'Ascq, Nord) Laboratoire de spectrochimie infrarouge et Raman (LASIR) PDF 7045183