Microscopie par excitation à deux photons

vignette|350px|Microscopie par excitation à 2 photons de l'intestin d'une souris. Rouge: actine. Vert: noyaux des cellules. Bleu: mucus des cellules caliciformes. Obtenu à 780 nm avec un laser Ti-sapph. La microscopie par excitation à deux photons (M2P, TPEF ou 2PEF en anglais, aussi appelée « microscopie 2 photons ») est une technique d'imagerie optique combinant les principes de microscopie à fluorescence et de l'absorption à deux photons, faisant partie de la famille des microscopies multiphotons. Elle a été développée en 1990 par Watt W. Webb, Winfried Denk et Jim Strickler à l'Université Cornell. Elle utilise la fluorescence pour imager des tissus vivants jusqu'à environ un millimètre de profondeur, mais diffère de la microscopie à fluorescence classique puisque la lumière excitatrice a une fréquence lumineuse plus petite que celle émise (c’est l’inverse en fluorescence à un photon). Cette excitation est généralement dans le proche infrarouge, qui peut également exciter les colorants fluorescents. Cependant, pour chaque excitation, deux photons de lumière infrarouge sont absorbés. L'utilisation de la lumière infrarouge minimise la diffusion dans les tissus. Puisque le processus de fluorescence ne se produit que dans un plan limité où les photons sont concentrés, il y a peu ou pas de signal en arrière-plan. Ces deux effets entraînent une augmentation de la , comparé au processus à un photon. La M2P peut donc être une alternative plus avantageuse que la microscopie confocale en raison de sa pénétration plus profonde dans les tissus, de sa détection efficace de la lumière et de son photoblanchiment limité. L'excitation à deux photons utilise l'absorption à deux photons, un concept décrit pour la première fois par Goeppert-Mayer (1906-1972) dans sa thèse de doctorat en 1931, et observé pour la 1ère fois en 1961 dans un cristal de CaF2:Eu2+ via une excitation laser par . a montré en 1962 que l'excitation à deux photons était possible sur des vapeurs de césium.