Centre de Recherche CERVO, Centre de Neurophotonique

Université Laval, Quebec, Québec
Que fait l'installation

Création de nouveaux outils pour mieux comprendre le système nerveux afin de poser de meilleurs diagnostics et d’améliorer le traitement des maladies du cerveau

Domaines d'expertise

Le centre de neurophotonique est une installation nationale unique à la fine pointe de la technologie privilégiant des approches de biophotonique évolutive à l’étude du cerveau, à la recherche de diagnostics des troubles du cerveau et à la photothérapie. Ce centre multidisciplinaire de haut calibre réunit une équipe de chercheurs et de scientifiques, appuyés par du personnel de soutien, qui met au point et utilise des méthodes les plus novatrices intégrant la neuroscience et la physique. Réparti sur 2000 mètres carrés, auxquels s’ajouteront 1000 autres mètres carrés en cours de construction, le centre abrite 6 salles blanches et 46 salles de microscopie, en plus des aqualabos, des salles réfrigérées et des salles de culture cellulaire, ainsi qu’un atelier de fabrication d’instruments. L’école d’été du centre, Aux frontières de la neurophotonique, forme du personnel hautement qualifié dans ce domaine de spécialité. Cette installation nationale offre aussi des services à la communauté scientifique canadienne et internationale par l’entremise d’une ou plusieurs de ses plateformes. Elle met à la disposition des scientifiques canadiens des outils pour créer et utiliser les approches de demain afin de percer les mystères du cerveau. Le centre veut également former une nouvelle génération de scientifiques capables de développer les technologies requises pour résoudre les énigmes des fonctions et des troubles du cerveau.

Services de recherche

Technologies de transfert génique et production de vecteurs viraux. Triage de neurones en fonction de leurs propriétés physiques (taille et granularité) et de leurs propriétés optiques (marquage par fluorescence). Microscopie électronique, cryofixation, enrobage, sectionnement semi et ultra mince avec ultra microtome. Ressources d’imagerie optique et d’optogénétique : Microscopie par fluorescence de résolution en temps, imagerie à cadence vidéo in vivo, microscopie Raman stimulée (CARS), imagerie biphotonique, imagerie super résolution, microsonde optique, photométrie sur fibre optique in vivo, microscopie à fluorescence en temps différé, suivi de molécules simples et tri cellulaire (FACS).

Secteurs d'application
  • Éducation
  • Sciences de la vie, produits pharmaceutiques et équipement médical

Installation spécialisée

Équipement

Fonction

Plateforme de tri cellulaire

Cytomètre de flux FACS Aria II

de BD Biosciences

Trieur de cellules pouvant détecter 12 paramètres simultanés, dont 10 fluorochromes différents

 

FACS Diva 6.1.3

FlowJo 9.0.1

Logiciels d’analyse de données

Plateforme de microscopie électronique

Microscope électronique en transmission (TEM) Tecnai G2 12 TWIN

(Phillips)

 

Logiciel d’acquisition : Tecnai UI, version 2.1.8 

(FEI Company)

 

Logiciel d’analyse : AnalySIS version 3.2, Soft Imaging System GmbH Digital

 

Caméra : Mega View I

Le TEM 120 kV/LaB6 permet l’exploration de l’ultra structure 2D d’organismes vivants, de même que de la morphologie, de la composition chimique et de la fonctionnalité de matériaux naturels et artificiels.

 

Grossissement : 19,5 X à 300 000 X

 

Congélateur automatique à plongeur FEI Vitrobot Mark IV

Dispositif de vitrification automatisé pour la congélation en plongée de suspensions aqueuses assurant une congélation reproductible des échantillons et un débit d'échantillons élevé

 

Vibratome Leica VT1200S

Le microtome à lame vibrante automatique est conçu pour sectionner les tissus à une épaisseur comprise entre 30 et 400µm. Un « minichiller » contrôle la température du tampon pendant le sectionnement.

 

Évaporateur de carbone Q150T E

de Quorum Technologies

Coucheuse à carbone sous vide poussé qui permet d’obtenir des pellicules de carbone très stables en augmentant l’adhérence des spécimens sur les grilles avant l’observation au microscope électronique (TEM).

 

Automate de cryosubstitution

Leica EM AFS2

de Leica Microsystems

Permet d’abaisser progressivement la température et adapté à l’enrobage à basse température et à la polymérisation des résines utilisées en microscopie électronique.

Ressources évoluées d’imagerie optique et d’optogénétique

Système de microendoscopie in vivo de Doric Lenses

Le corps du microscope à fluorescence à encliqueter de base comporte le séparateur de faisceaux dichroïques, le connecteur optique M3 et le capteur CMOS.

 

Système de photométrie sur fibre in vivo de Doric Lenses

Ce système de photométrie sur fibre mesure la fluorescence GCaMP excitée sur 405 nm (point isobestique) et la fluorescence GCaMP dépendante du calcium pour les mesures in vivo.

 

Modèle : Système de photométrie sur fibre « 1-site 2-color » – deux longueurs d’onde d’excitation – 405 et 465 nm

 

Système OSE sans fibre et sans fil (Fi-Wi)

de Doric Lenses

Le système d’électrophysiologie à synchronisation optogénétique (OSE) comporte la canule optoélectrique avec une DEL et jusqu’à quatre électrodes d’enregistrement, la tête sans fibre et sans fil.

 

Enregistrements par micro-optrode in vivo

de Doric Lenses

Microsondes à fibre optique bicœur pour exciter et relever localement la fluorescence et un cœur creux rempli d’électrolyte pour l’électrophysiologie extracellulaire à unité simple.

 

Système de résonance multiphotonique

de Scientifica

Adapté à l’acquisition par cadences de trame rapides profondément dans les tissus sur la totalité du champ de vision. Adapté sur mesure aux objectifs à ouverture arrière, le champ de vision tout entier pouvant être balayé rapidement pour surveiller l’activité d’un grand nombre de cellules.

 

Systèmes de multiphotonique Galvo

de Scientifica

Dotés d’une tête de balayage galvanométrique offrant la plus grande souplesse pour diriger le laser vers n’importe quel point du champ de vision.

 

Les miroirs Galvo permettent d’obtenir des vitesses de balayage variables adaptées à chaque application particulière. Il est possible d’obtenir facilement des modèles de balayage hautement polyvalents comme les balayages par lignes arbitraires ou les balayages à modèle par points (p. ex. pour les expériences par libération).

 

(deux systèmes disponibles)

 

Système « HyperScope » multiphotonique

de Scientifica

Ce système permet d’effectuer simultanément la microscopie biphotonique et la photostimulation.

 

Système d’imagerie Raman stimulée CARS cohérent

(Système maison)

Unité de microscopie multiphotonique sans étiquette pour l’imagerie à cadence vidéo in vivo et l’imagerie moléculaire hyperspectrale obtenue à l’aide d’un laser pulsé à longueurs d’onde accordables.

 

Microscope à feuillet de lumière

(Système maison)

Système d’imagerie haute résolution volumétrique pour spécimens volumineux (cerveau ou organe entier dégagé). Le système atteint une résolution de 1 um à 2 um sur les trois axes.

 

Microscope de fluorescence par réflexion interne totale (TIRF)

(Corps Olympus; conception semi-maison)

Système d’imagerie quadrichromie, microscope optimisé pour le repérage par points quantiques, imagerie spt-PALM, TIRF et à champ large de cellules cultivées vivantes.

 

Microscope super résolution (STED)

de Abberior Instruments

Microscope super résolution adapté à l’imagerie tridimensionnelle polychrome de cellules fixées et vivantes avec résolution à l’échelle nanométrique. Doté de six lasers pulsés, quatre lasers d’excitation et deux lasers à déplétion avec longueurs d’onde optimisées pour les colorants biologiques.

Excitation : 488, 518, 561 et 640 nm

Déplétion : 595 et 775 nm

 

Scanneur de lames

de Huron Digital Pathology

Système d’imagerie confocale automatisé permettant l’acquisition de 12 lames de microscope avec 4 fluorophores différents. Le système comporte un très grand champ de vision de 5 mm réduisant au minimum l’assemblage d’images multiples.

 

Microscope à accès aléatoire à déflecteurs acousto-optiques (AOD) de Karthala

Système d’imagerie ultra rapide fondé sur la technologie AOD adapté à l’imagerie par balayage rapide (jusqu’à 10 MHz; 100 ns par pixel) ou au balayage par accès aléatoire ultra rapide 100 kHz/POI.

 

Microscope confocal LSM 700 de Zeiss

Le microscope confocal à balayage laser LSM 700 s’utilise facilement lors de l’étude de phénomènes complexes. L’instrument permet de détecter jusqu’à quatre signaux colorimétriques à des cadences de trame approchant cinq images par seconde à 512 x 512 pixels. La combinaison de la séparation efficace des signaux de fluorescence par excitation laser sélective avec la séparation efficace de l’émission par séparateur de faisceau dichroïque secondaire variable (VSD) prévient le couplage réciproque et permet l’imagerie spectrale ainsi que la déconvolution linéaire de fluorophores hautement superposés. L’une des fonctionnalités évoluées du séparateur de faisceau VSD fait en sorte que toutes les portions du spectre d’émission sont utilisées pour déterminer chaque point de données spectrales.

 

(deux systèmes disponibles)

 

Microscopes confocaux LSM 510

de Zeiss

Comprend la motorisation complète, quatre canaux de fluorescence, diaphragmes à trous individuels, filtres d’émission échangeables et filtre acousto-optique accordable six canaux.

 

(deux systèmes disponibles : un vertical, un inverse)

 

Microscope inverse automatisé à champ large (Axiovert) de Zeiss

Adapté à l’épifluorescence multicanal, au contraste de phase, au contraste interférentiel différentiel (CID) et à l’imagerie en champ clair.

 

Microscope confocal LSM 880 avec Airyscan de Zeiss

Microscope confocal Zeiss de la plus récente génération. Doté d’un module Airyscan augmentant sa résolution. Le système est également doté de détecteurs externes supplémentaires pour les études de résolution en temps (FLIM).

  Droplet Digital PCR (ddPCR) de BioRad, modèle QX200, muni d’un scelleur de plaque PX1 Peut accommoder des plaques de 96 à 384 puits
  PCR quantitatif (qPCR) QS5 384 de Life Technologies  
  Système de microscopie à feuillet de lumière de Bliq Photonique  
  Système de microscopie d’ultra-grande profondeur de champ (basé sur la technologie Axicon) Pour l’imagerie in vivo à cadence vidéo (pour petits rongeurs)
  Système EEG compatible avec IRM et stimulation magnétique transcrânienne de Brain Vision  
  Système d’électrophysiologie multicanal de Tucker Davis Pour acquisition, traitement et stimulation neuronale
  Système de tri cellulaire activé par magnétisme (MACS) de Miltenyi Biotec  
  Système de microscopie d’imagerie en temps de vie de fluorescence (FLIM) à deux canaux de Boston Electronics/ Becker & Hickl  
  Système maison de photométrie pour l’enregistrement in vivo  
  Système de suivi vidéo ANYMAZE Pour enregistrement des comportements chez le rongeur
 

Système maison de diffusion Raman anti-Stokes cohérente (DRASC)

Permet l’imagerie in ou ex-vivo d’échantillons biologiques sans agents de contraste
  Appareil de bioluminescence IVIS Spectrum de Perkin Elmer  
  Système d’illumination à DEL, 3 couleurs, de Chronophotonix Permet la stimulation de l’horloge biologique
  Systèmes portatifs ERG in situ de LKC (4) Permettent la mesure de l’activité électrorétinographique
  Système UltrasoundGate 116H de Avisoft Système de stimulation et d’enregistrement des ultrasons
  Système de clarification de tissus X-Clarity  
  Microscope pour salle de culture EVOS FL de Life Technologies  
  Système inversé de microscopie de fluorescence de Zeiss Pour expériences électrophysiologiques en cultures neuronales
  Système mobile d’imagerie par rayons-X de SCIL  

Titre

Hyperlien

Outils de neurophotonique - Vidéos de communication

https://neurophotonics.ca/fr/videos-bmc

École d’été du Centre

https://drive.google.com/file/d/0B0sv9nsZPRmGc1lybjM5dVRUS0k/view?usp=sharing

Centre de Neurophotonique

https://vimeo.com/319635603