Fei Xia remporte l’Optica foundation challenge pour développer un microscope intelligent

Fei Xia, post-doctorante dans l’équipe Optique des milieux complexes de Sylvain Gigan, a remporté une bourse de 100 000 USD par la fondation Optica afin d’explorer de nouvelles approches de dépistage des maladies et des effets indésirables des traitements avec le « microscope intelligent » qui facilitera les biopsies non-invasives.

Bien qu’elles soient le standard de diagnostic de la maladie, les biopsies conventionnelles peuvent être invasives et coûteuses. La biopsie optique est une alternative très prometteuse : elle permet une visualisation non-invasive en temps réel de la morphologie et de la pathologie tissulaires. Cependant, les techniques de biopsie optique actuelles nécessitent des produits de contraste, un équipement coûteux et du personnel qualifié.

Le projet de Fei Xia vise à faire appel à la microscopie à fluorescence en créant un imageur de fluorescence spectrale numérique. Fei Xia prévoit de combiner les avantages de la microscopie à fluorescence sans marquage (c’est-à-dire utilisant la fluorescence naturelle des objets biologiques) et de la biopsie optique, afin de remédier aux inconvénients des technologies actuelles.

« Ma proposition de recherche n’est pas conventionnelle, car j’incorpore davantage de concepts computationnelles dans le développement de microscopes », a déclaré Fei Xia. « Pour les biopsies, les équipes de diagnostic utilisent un microscope conventionnel. Ce design universel ne suffit pas, nous devons l’adapter au problème. L’essor de l’apprentissage automatique et des techniques computationnelles avancées créent de nouvelles opportunités permettant au “microscope intelligent” de mieux diagnostiquer les maladies. »

Dans la pratique, cela signifie prendre une approche hybride dite d’« imagerie computationnelle » ou au lieu de simplement travailler sur l’analyse des images prises par un microscope traditionnel, on intègre les  algorithmes de traitement du signal ou d’intelligence artificielle dès l’étape de conception du système d’imagerie et d’acquisition, ce qui permet d’avoir un système optique plus simple, moins cher et plus rapide, afin de mieux mettre en évidence les pathologies potentielles. Fei Xia estime que cette technologie est très prometteuse, et espère parvenir dans quelques mois à un premier démonstrateur et à l’optimisation du concept. Au cours des 18 mois prochains, elle s’emploiera à l’améliorer pour l’appliquer dans un contexte clinique et diagnostique.

« Nous sommes au tout début de ce domaine de l’imagerie : l’intersection de l’optique, de la biotechnologie et de la théorie de l’information. C’est passionnant. Mon objectif est que l’imageur computationnel pour l’imagerie spectrale de fluorescence offre une solution pratique et rentable pour améliorer la qualité du diagnostic et catalyser les progrès en matière de santé mondiale », a-t-elle résumé. 

Pour plus d’informations, rendez-vous sur optica.org/foundationchallenge.