Schéma de principe de la Microscopie STED (Max Planck Institute)
La microscopie STED, développée par le professeur Stefan W. Hell à partir de 1994, est une puissante méthode de microscopie qui permet d’obtenir des résolutions en-dessous de la limite de diffraction. En effet, la résolution de la microscopie de fluorescence est limitée par la taille du spot qui dépend directement de la diffraction. Une des façons les plus simples pour affiner le spot de fluorescence est d’inhiber sélectivement la fluorescence sur sa partie externe.
En appliquant ceci à un spot limité par la diffraction, on s’attend à ce que la limite de diffraction puisse être surmontée car scanner avec un plus petit spot signifie augmenter la résolution spatiale. Un phénomène qui empêche la fluorescence (qui est une émission spontanée) est celui de l’émission stimulée. C’est l’un des ingrédients clés de la microscopie STED (STimulated Emission Depletion).
Toutefois, la STED en elle-même ne pourrait pas vraiment dépasser la limite de diffraction puisque les faisceaux avec lesquels la STED est accomplie sont aussi limités par la diffraction. Le véritable principe physique pour “sortir” de la limite de diffraction est plus complexe et est basé sur la saturation de l’inhibition de la fluorescence par une émission stimulée.
Références principales
1. Hell, S.W., et al. (1994). Breaking the diffraction resolution limit by stimulated emission: stimulated-emission-depletion fluorescence microscopy. Opt. Lett. 19, 780-782
2. Donnert, G., et al. (2006). Macromolecular-scale resolution in biological fluorescence microscopy. PNAS 103, 11440-11445
3. Hell, S.W. (1995). Ground-state depletion fluorescence microscopy, a concept for breaking the diffraction resolution limit. Appl. Phys. B 60, 495-497
Liens
Article en anglais sur le site du Max Planck Institute
Tableau des colorants utilisés pour la microscopie STED
Article de Stefan W. Hell : “Far-Field Optical Nanoscopy”
Article du Max Planck Institute : “Resolution scaling in STED microscopy”
Numéro spécial de Nature Methods on “Focus on Single-Molecule Analysis”