microscopie biphotonique l.f.
two-photon microscopy
Technique de microscopie par réflexion utilisant comme source de rayonnement un faisceau laser pulsé en infrarouge dont l’intervalle entre deux pulsations très court, de l’ordre de la femtoseconde (10-15s), permet d’exciter la cible moléculaire de façon quasi-instantanée par deux photons avec émission secondaire d’un seul photon de longueur d’onde plus courte.
Pour le même rendement optique l’énergie du faisceau incident peut être diminuée de moitié, ce qui évite de léser les molécules ou les tissus observés et permet les explorations microscopiques in vivo. Le rayonnement infrarouge, moins nocif qu’un rayonnement de plus courte longueur d’onde, pénètre plus profondément dans les tissus (de l’ordre de 600 nm contre 150 nm en technique monophotonique). Un rayonnement visible (λ plus faible) est ré-émis après excitation en infrarouge par effet anti-Stokes ; le point focal peut être déplacé par un système à balayage ( angl. scanning).
Parmi les utilisations de la microscopie biphotonique, deux sont plus courantes : la microscopie biphotonique en fluorescence et la génération de second harmonique.
Étym. gr. micros : petit : scopein : voir ; phos, photos : lumière ; lat. bis deux fois
→ microscopie biphotonique en fluorescence, microscopie biphotonique en génération de second harmonique, Stokes (loi de)
microscopie biphotonique en fluorescence l.f.
biphoton laser scanning fluorescent microscopy
Microscopie par réflexion utilisant une source laser pulsée en infra-rouge où deux photons excitent quasi-simultanément la substance à étudier marquée préalablement par un produit fluorescent.
Le marquage se fait par un fluorochrome ayant une affinité avec la substance à étudier ou par un anticorps marqué spécifique (immunofluorescence).
Le rayonnement pulsé en infra-rouge (λ de 690 à 1020 μm) a un temps entre deux pulsations de l’ordre de la femtoseconde (10-15s) cette quasi-simultanéité permet l’excitation électronique par deux photons et, après désexcitation (dans un délai très court de l’ordre de 10-9s), l’émission d’un seul photon dont la longueur d’onde est plus courte. L’énergie d’excitation réduite de moitié limite la nocivité du rayonnement sans diminuer la fluorescence. La profondeur de l’examen, peut être améliorée par l’utilisation de microsondes endoscopiques pour l’étude expérimentale du cerveau, des nodes, du rein, de la peau.
W. W. Webb, physicien américain (1990 voir Denk)
Étym. gr. micros : petit : scopein : voir ; phos, photos : lumière ; lat. bis deux fois : fluere : s’écouler
→ rayonnement de fluorescence, immunofluorescence, microscopie biphotonique, fluorochrome, laser, fluorochrome, photon
[B3]
Édit. 2018
loi de Stokes l.f.
Stokes’ law
visible.
G. G. Stokes, Sir, mathématicien et physicien britannique (1852)
Stokes (loi de) l.f.
L’énergie d’un photon étant inversement proportionnelle à sa longueur d’onde, la longueur d’onde
de la radiation émise par fluorescence est supérieure à celle de la radiation excitatrice.
En cas de fluorescence il y a une perte d’énergie entre l’excitation par le photon incident et
l’émission secondaire. Le photon d’émission, moins énergétique, a donc une longueur d’onde
supérieure à celle du photon d’excitation (λ décalé vers le rouge). La distance séparant les
maxima des spectres d’excitation et d’émission, mesurée en longueur d’onde est appelée
« déplacement de Stokes » (angl. Stokes shift) ; il est caractéristique d’un fluorochrome et, en cas
de fluorescence intrinsèque (primaire), il est caractéristique de l’atome ou la molécule excitée.
Un déplacement inverse peut s’observer (anti Stokes) en particulier dans l’excitation
biphotonique. Dans ce cas deux photons incidents, agissant ensemble, ont au total une énergie
double pour une longueur d’onde donnée ; ils provoquent l’émission d’un seul photon d’énergie
supérieure et donc de longueur d’onde inférieure : le déplacement de Stokes est inversé et une
excitation dans l’infrarouge donnera une émission décelable dans le spectre visible.
G. G. Stokes, Sir, mathématicien et physicien britannique (1853)
→ rayonnement de fluorescence, microscopie biphotonique
absorptiométrie biphotonique à rayons X l.f.
dual energy X-ray absorptiometry (DEXA)
Étym. lat. absorbere : absorber
Syn. absorptiométrie biphotonique
[B1,B3,I1]
Édit. 2020
microscopie confocale l.f.
Microscopie utilisant un microscope dont le condensateur et l'objectif ont le même point focal,
l’imagerie informatisée permettant l’observation biomicroscopique des surfaces et des tissus avec un gain remarquable de résolution spatiale et de contraste.
Elle repose sur deux principes :
1- le faisceau laser utilisé et l’optique sont focalisés en un même point (système confocal ou unifocal), la diffusion latérale étant limitée par un diaphragme.
2- ce point focal, très précis, explore un premier plan par un système de balayage. En modifiant la profondeur du plan focal on obtient une succession de coupes distantes de 0,2μm à 0,3μm. Celles-ci sont enregistrées par un détecteur ou une caméra et sont reconstituées par ordinateur en images bi- ou tridimentionnelles.
Le système fonctionne en lumière réfléchie avec des colorants ou par fluorescence et en multifluorescence. Il peut être utilisé sur des coupes fixées et in vivo pour l’étude de la dynamique cellulaire et moléculaire.
L’optique confocale accroît la résolution latérale et axiale au prix d’une réduction du champ d’observation qui est contrebalancée par le balayage et la reconstruction informatisée en deux ou trois dimensions.
M. Minsky, mathématicien américain (1957)
Étym. gr. micros : petit : scopein : voir ; phos, photos : lumière ; lat. cum : avec, ensemble ; focus : foyer
→ microscope confocal , microscopie monophotonique
[A2,A3,B1,B3]
Édit. 2017
microscopie électronique l.f.
electronic microscopy
Procédé de microscopie utilisant un faisceau d’électrons et non des photons comme dans un microscope optique et permettant d’obtenir un agrandissement beaucoup important pouvant atteindre plusieurs millions de fois.
Il existe plusieurs types de microscopie électronique :
1- la microscopie électronique en transmission (MET) où la source d’électron est une cathode (en tungstène par par exemple) ; les faisceaux d’électrons sont concentrés par une lentille électrostatique et électromagnétique (le condenseur). Après agrandissement l’image est enregistrée sur un écran phosphorescent ou dirigée vers un appareil photographique ou une caméra. Le spécimen doit avoir une épaisseur très faible, quelques dizaines de nanomètres au maximum, pour pouvoir être traversée par le faisceau d’électrons.
2- la microscopie électronique en réflexion (MER) détecte le rayonnement électronique réfléchi par l’élément à observer ; celui-ci qui peut être plus épais est exploré en surface.
3- la microscopie électronique à balayage (MEB), utilise un faisceau électronique très étroit, ce qui permet d’explorer une plus large surface.
4- la microscopie électronique à balayage en transmission (MEBT, en anglais STEM : scanning transmission electron microscopy) associe les deux méthodes, transmission et balayage. L’échantillon examiné est placé sous vide pour éviter la diffusion des électrons par les molécules de son environnement.
E. Ruska, prix Nobel de physique 1986, et M. Knoll, ingénieurs allemands (1931 premier prototype)
Étym. gr. micros : petit : scopein : voir ; phos, photos : lumière ; elektron : ambre
microscopie monophotonique l.f.
monophotonic microscopy, one-photon microscopy
Technique de microscopie utilisant un faisceau laser pour provoquer la fluorescence des substances à étudier : cellules ou molécules.
Certaines protéines cellulaires sont spontanément fluorescentes (fluorescence intrinsèque ou primaire). Les cellules ou molécules non fluorescentes spontanément sont marquées par des produits fluorescents ( fluorochromes) ayant une affinité avec la substance ou les molécules à observer qui deviennent fluorophores.
Le faisceau laser donne une lumière d’excitation dont la longueur d’onde doit correspondre à la sensibilité du fluorophore. Cette excitation au niveau atomique entraîne une émision de photons dont la lumière est observée directement ou transformée par un détecteur en signal électrique.
Pour bien localiser la zone à explorer, le microscope comporte une fenêtre (iris confocal) placé devant le détecteur et l’utilisation d’un système confocal qui évite la diffusion en dehors de la zone d’examen en concentrant le faisceau laser uniquement sur le foyer d’observation. La longueur d’onde utilisée (λ= 150μm) ne permet pas une grande pénétration dans les tissus et présente le risque de d’altérer les fluorophores (blanchiement, angl. photobleaching) et de léser les cellules, inconvénients que ne présente pas la microscopie biphotonique.
Étym. gr. micros : petit : scopein : voir ; monos : seul, unique ; phos, photos : lumière
→ microscopie biphotonique, microscopie confocale, immunofluorescence, fluorochrome, fluorophore
microscopie par génération de second harmonique l.f.
second harmonic generation microscopy, SHG
Technique de microscopie biphotonique en réflexion utilisant ccomme lumière incidente un faisceau laser pulsé dont deux ondes couplées sont converties en l’harmonique de fréquence double (second harmonique) et entraînent l’émission d’un seul photon de longueur d’onde plus courte.
Les conditions techniques sont très précises : accord de phase du faisceau incident, orientation régulière naturelle ou après coloration des structures et asymétrie électronique des molécules à observer. Les avantages sont : la diminution de l’intensité du rayonnement par la technique biphotonique qui permet une diminution de sa nocivité et une augmentation de la durée d’observation favorables à une observation histologique et fonctionnelle in vivo. La focalisation très précise et très étroite est compensée par la technique de balayage laser pour une exploration plus étendue.
La pénétration en profondeur étant faible (50μm) les indications sont limitées à l’étude des structures superficielles : les membranes dont les éléments sont orientés parallèlement, les canaux ioniques, en particulier calciques, avec l’étude de leurs structures et de leur fonctionnement. L’étude des structures fibrillaires endogènes - les microtubules, les cils cellulaires, les fuseaux achromatiques, la myosine et le tissus conjonctif, formés de polymères linéaires orientés - ne nécessitent pas de colorant. Les fibres des collagènes I, II, et III donnent un signal en SHG alors que le collagène IV, structuré en réseau, formant l’architecture de la membrane basale, ne donne pas ce signal ; ainsi la fibrose faite de fibres collagènes orientées est distinguée de la sclérose non fibrillaire.
Étym. gr. micros : petit : scopein : harmonia : ajustement, accord
Sigle angl. SHG : Second Harmonic Generation
microscopie spéculaire l.f.
specular microscopy
Méthode objective d’examen reposant sur l’étude des faisceaux réfléchis issus de la traversée d’une interface optique donnée par le faisceau incident initialement perpendiculaire à la surface examinée.
Le microscope spéculaire permet l’obtention d’images avec un grossissement de 200.
En ophtalmologie, son domaine de prédilection est l’étude cytologique de l’endothélium cornéen.
Étym. gr. mikros : petit ; scopein : voir ; lat. speculum : miroir
Adams-Stokes (syndrome de) l.m.
R. Adams (1827) et W. Stokes (1846), médecins irlandais
Syn. pouls lent permanent
→ Stokes-Adams(syndrome de), stimulateur cardiaque
[K2]
Édit. 2020
Cheyne Stokes (respiration de) l.f.
Cheyne Stokes’ breathing
Trouble respiratoire caractérisé par la survenue d'une apnée plus ou moins prolongée à laquelle succède une série de mouvements respiratoires d'amplitude croissante puis une série de mouvements d’amplitude décroissante aboutissant à une nouvelle pause.
Le trouble serait la conséquence de l'effet sur le centre respiratoire des troubles métaboliques de l'urémie terminale. Il est désormais prévenu par la mise en route au moment adéquat des méthodes d'épuration extrarénale. Il s’observe aussi dans l’insuffisance cardiaque, lors de certaines atteintes du tronc cérébral et chez l’obèse.
J. Cheyne (1818) et W. Stokes, médecins irlandais (1854)
[K1,N1]
Cheyne Stokes (respiration de) l.f.
Cheyne Stokes’ breathing
J. Cheyne (1818) et W.Stokes, médecins irlandais (1854)
→ respiration de Cheyne Stokes
[K1,N1]
déplacement anti-Stokes l.m.
anti-Stokes shift
Lors de l’excitation d’un corps fluorescent, déplacement du photon d’émission vers une longueur d’onde plus courte et donc plus énergétique que la longueur d’onde du photon d’excitation (incident).
Ce déplacement est contraire à la loi de Stokes d’après laquelle l’énergie d’un photon est inversement proportionnelle à sa longueur d’onde (λ) et, par conséquent, le rayonnement d’émission secondaire qui est moins énergétique, doit avoir une λ plus longue que le rayon d’excitation. Un effet inverse, paradoxal, est obtenu en microscopie biphotonique (ou multiphotonique) en laser pulsé où le rayonnement incident d’excitation est fait de deux photons (ou plus) émis successivement dans un temps très court (10-15s). Comme la réaction électronique du récepteur (le fluorochrome en cas d’étude en fluorescence) nécessite un temps plus long (10-9s), il ne perçoit qu’un seul impact et l’émission secondaire ne se fait qu’avec un seul photon. L’énergie de deux photons incidents récupérée par un seul photon d’émission secondaire étant plus grande, sa longueur d’onde sera plus courte. Le principal avantage de cette méthode est d’utiliser un rayonnement incident de faible énergie pour ne pas léser les tissus ou organes examinés.
G. G. Stokes, Sir, mathématicien britannique (1819-1903)
→ Stokes (loi de) ,microscopie biphotonique, fluorescence, fluorochrome
dyspnée de Cheyne-Stokes l.f.
Cheyne-Stokes’ breathing, Cheyne-Stokes’ dyspnea
Variété particulière de respiration pathologique, caractérisée par une pause respiratoire plus ou moins prolongée, à laquelle succède une série de respirations d'amplitude croissante, suivie d'une autre série d'amplitude décroissante, aboutissant à une nouvelle pause, et ainsi de suite.
Elle peut s'observer dans l'insuffisance cardiaque ou rénale, chez l'obèse et lors de certaines atteintes du tronc cérébral.
J. Cheyne, médecin irlandais (1818) ; W. Stokes, médecin interniste irlandais (1854)
Étym. gr. dyspnoia : dyspnée
Stokes-Adams (syndrome de) l.m.
Stokes-Adams’ syndrome
Ensemble d’accidents nerveux (perte de connaissance à début et terminaison brusques, parfois suivie de chute, vertiges, crise d’épilepsie voire mort subite) provoqués par un arrêt plus ou moins long de la circulation céphalique entraînant une anoxie cérébrale momentanée.
Ces pauses circulatoires sont presque toujours en rapport avec un trouble grave de la conduction cardiaque. Le diagnostic est aisé lorsqu’un ralentissement important de la fréquence cardiaque peut être mis en évidence et, à fortiori, si l’enregistrement ECG pratiqué pendant l’épisode ou ultérieurement met en évidence un bloc auriculo-ventriculaire du 2ème ou du 3ème degré. Le pronostic a été transformé par la stimulation cardiaque électrique. Dans les formes graves et répétitives on peut mettre en place, par voie endocavitaire, une sonde d’entraînement électrosystolique avec stimulateur définitif.
R. Adams, chirurgien irlandais (1827), W. Stokes, médecin irlandais (1846), G.B. Morgagni, anatomiste italien (1761)
Syn. Adams-Stokes (maladie d’), Morgagni-Adams-Stokes (maladie de)), pouls lent permanent
→ pouls lent permanent, stimulateur cardiaque
syndrome de Stokes-Adams l.m.
Stokes-Adams’ syndrome
R. Adams, chirurgien irlandais (1827), W. Stokes, médecin irlandais (1846), G.B. Morgagni, anatomiste italien (1761)
Abney (loi d') l.f.
Abney's law
Loi selon laquelle la luminance d'un mélange de couleurs spectrales est égale à la somme des luminances des couleurs composant ce mélange.
W. de Wiveleslie Abney, physicien anglais (1886)
Syn. loi d'additivité
[B1,P2]
Édit. 2016
Arrhenius (loi d') l.f.
Arrhenius’law
S. Arrhenius, chimiste suédois, prix Nobel de chimie en 1903 (1889) ; J. van’t Hoff, chimiste néerlandais, prix Nobel de chimie en 1901
→ van t'Hoft-Arrhenius (loi de)
Beer-Lambert (loi de) l.f.
Beer's law
Loi selon laquelle l'intensité d'une lumière monochromatique traversant une solution colorée est réduite proportionnellement à la concentration du colorant et au logarithme de l'épaisseur traversée.
Cette loi, utilisée pour l'oxymétrie, s'applique à toutes les radiations (ex. radiothérapie).
A. Beer, physicien allemand (1852), J. H. Lambert, physicien suisse (1760)
[B1,P2]
Édit. 2018
Bergonié et Tribondeau (loi de) l.f.
Bergonié-Tribondeau’s law
Loi qui exprime le mode de variation de la sensibilité des tissus aux rayons X.
La sensibilité d’une cellule aux rayons X est directement proportionnelle à sa capacité de reproduction et inversement proportionnelle à son degré de différenciation. Ce sont donc les cellulles les plus jeunes qui se montrent les plus sensibles.
J. Bergonié, membre de l'Académie de médecine et L. Tribondeau, médecins radiologues français (1906)
Édit. 2017
biogénétique (loi) l.f.
biogenetic law
Les divers stades du développement embryonnaire d’un vertébré supérieur reproduisent, d’après cette loi (E. Serres), les formes successives présentées par les ancêtres de cet organisme (théorie du transformisme).
E. Haeckel, naturaliste allemand (1834-1919) ; E. Serres, médecin, anatomiste et physiologiste français, membre de l'Académie de médecine (1786-1868)
Syn. loi de Haeckel
[A4,Q1]
Édit. 2017
Bonnet (loi de) l.f.
En cas d’hydarthrose, le sujet place l’articulation dans la position qui offre la plus grande capacité articulaire.
A. Bonnet, chirurgien français, membre de l'Académie de médecine (1809-1858)
Édit. 2017
Boveri (loi de) l.f.
Boveri’s principle
Principe selon lequel le nombre et la morphologie des chromosomes sont constants dans toutes les cellules des individus d'une même espèce.
T. Boveri, biologiste allemand (1909)
Édit. 2017
Boyle (loi de) l.m.
Boyle's law
Pour une même masse de gaz parfait à température constante, le produit de la pression, P, par le volume, V, est constant (P.V = constante).
La loi ne s'applique pas aux vapeurs en contact avec leur liquide. Elle est d'autant plus approximative pour les «vapeurs sèches» qu'on s'approche du point de rosée.
Cette loi s’applique particulièrement à la plongée sous-marine et aux milieux où la pression est supérieure ou inférieure à la pression atmosphérique (aviation) : quand la pression extérieure augmente, le volume des gaz inclus dans l’organisme (oreille moyenne, sinus, tube digestif) diminue et l’inverse se produit quand la pression extérieure diminue : c’est l’explication des baro-traumatismes.
R. Boyle, Sir, physicien irlandais (1627-1691)
→ Mariotte (loi de), rosée (point de), vapeur
Édit. 2017