Soutenance de thèse : Optimisation de l'imagerie 3D par fluorescence et autofluorescence de la porosité submicroscopique de la dentine humaine - Seunghwan Lee (OPTIMA, LIPhy)

Cette étude vise à établir une méthodologie permettant une meilleure visualisation tridimensionnelle de la porosité dentinaire. La porosité dentinaire constitue un élément clé pour comprendre les propriétés mécaniques et biologiques des dents humaines et peut servir d'indicateur pathologique. Malgré son importance, la structure 3D de la porosité dentinaire reste mal caractérisée, notamment en raison des défis techniques liés aux difficultés d’imagerie volumétrique avec une résolution nanométrique ainsi qu’à une importante diffusion de la lumière par la dentine. Pour surmonter ces difficultés, nous avons développé un protocole combinant une préparation de surface avec une rugosité inférieure à la d'onde optique, une coloration avec une adaptation d’indice de réfraction et l’utilisation de la microscopie à deux photons (TPM). Le protocole a été d’abord été objectivé sur la base de critères visuels, notamment le contraste entre la porosité et le tissu et les effets d'aberrations optiques. Nous avons ensuite évalué la qualité d'image par des métriques quantitatives reflètant notre perception visuelle. Notre étude fournit un cadre précis pour évaluer les limites d'imagerie de la porosité dentinaire et démontre la possibilité d’atteindre avec la TPM une profondeur 8 fois supérieure à celle de la microscopie confocale à balayage laser (CLSM) standard. Un autre axe de notre recherche consiste à démontrer l'intérêt de l'imagerie par autofluorescence pour la porosité dentinaire. Chez les patients âgés, le dépôt de cristaux minéraux provoque fréquemment une occlusion de la porosité qui peut empêcher l'infiltration de la solution de coloration. L'acquisition simultanée par autofluorescence a permis de visualiser la porosité occluse sans coloration ni instrumentation supplémentaire. Afin de valider nos développements, nous avons conduit une étude préliminaire d’une maladie rare, la dentinogenèse imparfaite (DI). Une dent d'un patient atteint de DI de type I a été étudiée suivant notre protocole. La structure pathologique de la porosité dentinaire a été cartographiée sur l'ensemble de la dent à l'aide du CLSM, et sa structure 3D a été visualisée plus en détail dans certaines régions à l'aide du TPM. Les anomalies structurelles de la porosité ont permis de formuler de nouvelles hypothèses sur la dentinogenèse pathologique due à la DI. Ces avancées soulignent le potentiel de notre protocole pour l’étude de la porosité dentinaire dans les futures recherches dentaires.