Suivi 3D de nanoparticules d'or par holographie digitale - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2012

3D tracking of gold nanoparticles by digital holography

Suivi 3D de nanoparticules d'or par holographie digitale

Frédéric Verpillat
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 868418

Résumé

We present a new technique that combines off-axis Digital Holography and Dark Field Microscopy to track in three dimensions gold nanoparticles diffusing in a fluid or in biological medium. We show that a single hologram is sufficient to localize several particles in a thick sample with a localization accuracy independent of the particle position. First, we remind the principle of digital holography then we present existing technique of 3D tracking using holography. We explain why we use a dark field illumination because of the small scattering cross section of nanoparticles. Then we describe the optical setup and the software developed to reconstruct holograms in real time. Finally, we present experimental results of 3D tracking of brownian nanoparticles and preliminary results of localization in living cells.
Nous présentons dans ce manuscrit un dispositif optique combinant l'holographie digitale et la microscopie en champ noir dans le but de suivre en trois dimensions des nanoparticules d'or en mouvement dans des fluides transparents ou des milieux biologiques. Ce montage permet à partir d'un seul hologramme de localiser simultanément plusieurs particules en mouvement dans un volume épais, avec une précision de localisation indépendante de la positions des particules. Nous rappelons tout d'abord le principe de l'holographie et nous dresserons un état de l'art des techniques de suivi 3D existantes utilisant l'holographie digitale. Nous expliquons pourquoi l'utilisation d'une illumination en champ noir est nécessaire à l'observation de nanoparticules, étant donné leur très faible section efficace de diffusion. Ensuite, nous décrivons le dispositif mis en place ainsi que le logiciel développé pour la reconstruction des hologrammes numériques en temps réel. Enfin, nous présentons les résultats expérimentaux obtenus sur des particules en mouvement brownien ainsi que des résultats préliminaires de localisation de nanoparticules injectées dans des cellules vivantes.
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Dates et versions

tel-00836925 , version 1 (21-06-2013)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00836925 , version 1

Citer

Frédéric Verpillat. Suivi 3D de nanoparticules d'or par holographie digitale. Instrumentations et Détecteurs [physics.ins-det]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2012. Français. ⟨NNT : 2012PAO66301⟩. ⟨tel-00836925⟩
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