Biological applications of the nanoSIMS

La spectrometrie de masse a ions secondaires (SIMS) est une technique de caracterisation chimique de la matiere par balayage avec un faisceau d’ions primaires. L’impact des ions primaires provoque une cascade de collisions atomiques causant un deplacement des elements constitutifs de l’echantillon, emis sous forme d’ions, et separes selon les criteres d’energie et de masse par un spectrometre. Le NanoSIMS fait partie de la famille des microscopes SIMS dynamiques capable d’imager a haute resolution la distribution d’ions elementaires dans un echantillon. Les travaux presentes dans cette these sont axes sur le developpement de techniques de preparations d’echantillons biologiques pour le NanoSIMS, et sur la recherche d’applications biologiques specifique. Plusieurs outils informatiques ont ete developpes afin de permettre le traitement d’images provenant de cet instrument. Des suggestions sont proposees afin d’ameliorer les conditions d’analyses et d’acquerir des images de meilleure qualite. Grâce a sa resolution en masse, le NanoSIMS a permis de suivre directement des molecules marquees par des isotopes resultant d’un marquage metabolique, demontre lors d’experiences « pulse-chase » et d’immunomarquage par des anticorps marques a l’15N. Il decoule de nos travaux que la sensitivite et la resolution de l’instrument le rendent particulierement interessant pour des etudes de pollution atmospherique. Cette affirmation est soutenue par une etude sur la distribution de metaux traces dans des lichens, comme bioindicateurs. Lors de ces etudes, l’utilisation du NanoSIMS a ete complementee par des techniques d’imagerie alternatives telles que la microscopie confocale et electronique.