La microscopie confocale Raman des échantillons biologiques permet l'analyse chimique non destructive de ces échantillons. Cette technique est particulièrement intéressante pour l'analyse des échantillons élastiques : peau, cartilage, muscle et ligament.
Microscope confocal Raman
Le microscope confocal Raman retenu est le LabRAM HR® de 
, proposé par Horiba Jobin Yvon, équipé d'un microscope ouvert et de trois sources d'excitation de longueurs d'onde 785, 633 et 532 nm.
L'appareil satisfait à plusieurs critères :
1. Il permet des analyses chimiques en profondeur de tissus biologiques et propose des solutions logicielles permettant de générer des représentations spectrales précises.
2. Il est polyvalent et modulable afin de s'adapter à la diversité des échantillons à analyser (taille, structure, densité, composition) et permettre l'accueil d'une machine de sollicitation mécanique.
3. Les temps d'acquisition, de traitement et d'analyse des échantillons sont optimisés (compte-tenu de la résolution et de la taille des échantillons à analyser) et adaptés à une utilisation intensive du matériel.
Objectifs
Les recherches poursuivies au sein de l'Équipement d'Excellence Ingénierie et Vieillissement des Tissus Vivants (IVTV) sont focalisées sur l'effet du vieillissement sur la réponse mécanique en relation avec la microstructure 3D des tissus élastiques.
Le microscope confocal Raman a pour objectif d'étudier in vitro, au niveau moléculaire, la composition chimique des tissus sur une épaisseur de 40 à 50 µm, ainsi que la structure. Cet appareil sera dédié à des études d'hydratation, de pénétration d'actifs et de modifications biochimiques associées.
Ces techniques d'imagerie peuvent être couplées à des systèmes de sollicitations mécaniques in situ dans le microscope confocal.
Localisation
Il est installé au rez-de-chaussée du Bâtiment G8 de l'Ecole Centrale de Lyon.
Caractéristiques techniques
Le microscope confocal Raman a les caractéristiques et fonctionnalités suivantes :
- Il est équipé d'un microscope ouvert BXFM® de Olympus avec platine permettant l'accueil de la machine de sollicitation mécanique.
- L'appareil dispose de plusieurs objectifs optiques (x10, x50, x100, x100LWD) achromats.
- La résolution spatiale latérale (X,Y) de l'appareil est submicronique.
- La résolution spatiale axiale (Z) est inférieure ou égale à 2 µm.
- L'appareil est équipé d'une table motorisée latérale (X,Y) et un moteur Z ayant une précision de L/1000 et une répétabilité inférieure ou égale à 100 nm. La course de la table est de 75 x 50 mm avec un pas de 0,1 µm.
- L'appareil est équipé d'une source d'excitation comprenant trois longueurs d'onde : 785 nm, 633 nm et 532 nm.
- L'appareil possède un détecteur 1024 x 256 pixels. Le domaine spectral varie entre 220 et 1050 nm. La taille d'un pixel est 26 x 26 µm. La taille du détecteur est 26,6 x 6,7 mm. L'efficacité quantique est supérieure à 30% entre 450 et 850 nm.
- La borne supérieure de la fréquence d'analyse est de 4000 cm-1 avec les laser 532 et 633 nm, et de 3200 cm-1 avec le laser 785 nm.
- Le LabRAM HR dispose d'un spectromètre de focale 800 mm et permet d'atteindre des résolutions spectrales inférieure au cm-1 pour toutes les longueurs d'onde laser (532, 633 et 785 nm). La résolution spectrale obtenue est notamment inférieure à 0,6 cm-1 à 532 nm et inférieure à 0,3 cm-1 à 785 nm.
- Le logiciel d'acquisition LabSpec permet aussi le traitement des spectres et images Raman.
- Le LabRAM HR est automatisé, notamment commutation automatique mesures Raman / visualisation lumière blanche, trou confocal motorisé continument variable, défilement automatique des réseaux en longueur d'onde.
- Le LabRAM HR est évolutif, notamment vers des applications in vivo.