English version below___“Fluorescence for measuring light intensity”
__Les mesures absolues d’intensité lumineuse sur une large gamme de longueurs d’onde et d’intensités lumineuses sont indispensables dans de nombreux domaines (bio-imagerie, optogénétique, photoproduction de molécules et de matériaux, conception de protocoles médicaux, photocatalyse…). Elles permettent en particulier de choisir rationnellement des paramètres tels que la durée d’application de la lumière, pour fournir le bon nombre de photons à un échantillon. Elles permettent également d’établir une comparaison équitable des résultats obtenus par différents groupes de recherche en garantissant ainsi la reproductibilité.Les protocoles actuellement disponibles aux biologistes, chimistes, ingénieurs et physiciens nécessitent un équipement et une expertise spécifiques. Ils souffrent aussi de limitations dans leur portée. Il existait ainsi un besoin de protocoles simples et courts pour accéder de manière robuste à cette mesure, une conclusion résonnant d’ailleurs avec les besoins soulevés par la communauté QUAREP-LiMi pour calibrer l’illumination dans des instruments optiques (https://quarep.org/).Cet article répond à ce besoin en rapportant deux protocoles qui exploitent la fluorescence pour permettre la mesure simple, rapide, et peu coûteuse de l’intensité lumineuse sur de larges gammes de longueurs d’onde et d’intensités, en fournissant des informations sur la distribution spatiale, y compris dans la profondeur des échantillons. Le premier protocole repose sur des espèces dont l’intensité de fluorescence diminue/augmente de manière mono-exponentielle lorsqu’une lumière constante est appliquée. Le second protocole fait appel à un fluorophore inerte photochimiquement à large absorption pour recalculer l’intensité lumineuse d’une longueur d’onde à l’autre. Pour démontrer leur utilité, ces protocoles ont été appliqués pour caractériser quantitativement la distribution spatiale de la lumière de divers systèmes d’imagerie par fluorescence et pour calibrer l’éclairage d’instruments et de sources lumineuses disponibles dans le commerce.
__Absolute measurements of light intensity over a wide range of wavelengths and light intensities are essential in many fields (bio-imaging, optogenetics, photoproduction of molecules and materials, design of medical protocols, photocatalysis, etc.). In particular, they enable a rational choice to be made of parameters such as the duration of light application, in order to deliver the right number of photons to a sample. They also enable a fair comparison of the results obtained by different research groups, thereby guaranteeing reproducibility.The protocols currently available to biologists, chemists, engineers and physicists require specific equipment and expertise. They also suffer from limitations in their scope. There was therefore a need for simple, short protocols for robustly accessing this measurement, a conclusion that resonates with the needs raised by the QUAREP-LiMi community for calibrating illumination in optical instruments (https://quarep.org/).This article responds to this need by reporting two protocols that exploit fluorescence to enable simple, rapid and inexpensive measurement of light intensity over wide ranges of wavelengths and intensities, providing information on spatial distribution, including in the depth of samples. The first protocol is based on species whose fluorescence intensity decreases/increases mono-exponentially when constant light is applied. The second protocol uses a photochemically inert fluorophore with broad absorption to recalculate light intensity from one wavelength to another. To demonstrate their usefulness, these protocols have been applied to quantitatively characterize the spatial light distribution of various fluorescence imaging systems and to calibrate the illumination of commercially available instruments and light sources.
– Lien(s) utile(s) : https://www.nature.com/articles/s41592-023-02063-y
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Auteur(s)
Prénom(s) Nom(s) : Ludovic Jullien
Nom du laboratoire : PASTEUR UMR 8640
Tutelles : CNRS-ENS-SU
Informations édition
Revue : Nature Methods
Date de publication : 23/11/2023
Visuel
■ Légende : Map of light intensity in confocal microscopy retrieved from Dronpa-2-labeled E. Coli bacteria imaged at the surface or through a 2 % agarose pad by changing the sample orientation
■ Crédit : A. Lahlou et al, Nature Methods, 2023.