Séminaire : Imagerie biologique: enjeux et défis en traitement d'images

Charles KERVRANN de l'INRIA de Rennes fera une présentation de ses travaux de recherche le mercredi 10 Juin 2015 à 11h00 en salle C218 du pôle API à Illkirch.

Titre : Imagerie biologique: enjeux et défis en traitement d'images

Équipe : MIV

Résumé : Les avancées en microscopie optique couplées aux techniques de marquage par sondes fluorescentes types GFP («Green Fluorescent Protein») ont révolutionné la biologie moléculaire et cellulaire, des avancées récompensées par deux prix Nobel ces dernières années. L'imagerie photonique à haute résolution spatiale et temporelle permet ainsi de quantifier les interactions moléculaires dans la cellule. Des avancées considérables en biologie fondamentale ont déjà été obtenues dans différents domaines : description des principales voies de transport membranaire, tri et adressage des protéines, division cellulaire,... Acquérir une vue quantifiée plus complète de la physiologie de la cellule pour toutes les échelles d'observation spatiales «nano-micro» et temporelles, est le défi à relever désormais. Mais, force est de constater que l'analyse des données de microscopie collectées, extrêmement variées (microscopie confocale, FLIM-FRET, TIRF, SIM...), est très problématique. Il faut en effet traiter des quantités considérables de volumes, toujours en nombre croissant. Leurs contenus sont surtout extrêmement complexes et très divers.
Dans cet exposé, on rappellera les principes physiques et mathématiques de la formation des images en microscopie de fluorescence. Nous présenterons ensuite quelques grands principes pour améliorer la qualité des images (déconvolution, débruitage,...) et analyser les dynamiques des particules observées. Nous monterons en particulier les spécificités des méthodes de suivi temporel d'objets en vidéo-microscopie de fluorescence. Ces sujets sont relativement populaires en traitement d'images mais des approches méthodologiques et des modélisations spécifiques sont bien souvent nécessaires pour faire face aux enjeux de la biologie cellulaire.