Description du projet

Gamme de logiciels pour la tomographie et la 3D

SerialEM est un outil puissant qui permet l’acquisition, l’enregistrement, l’alignement de séries d’inclinaisons sur ou sur deux axes en utilisant un solide algorithme prédictif.

SeriaEM utilise un système de montage d’image qui peut également être utilisé pour reconstruire entièrement la grille de l’échantillon en MET.

Un système très stable et flexible permet de contrôler la dose d’électrons reçu par l’échantillon tout au long de l’acquisition (MDS: Minimum Dose System) en conjonction avec un filtre en énergie dans la colonne (Omega Filter) ou un filtre post colonne. Des scripts peuvent être créés, permettent d’effectuer des taches répétitives et chronophages sans contrôle permanent de l’opérateur.

TomoJ est un freeware plugin de Image J (http://rsb.info.nih.gov/ij/).

Son but est de reconstruire un volume 3D a partir d'une série d'images inclinées.
Il fournit une methode d'alignement autmatique ou manuel des series tomographiques, axe de tilt, et reconstruction 3D selon différentes méthodes :WBP, ART, SIRT. Le tout a travers une interface très intuitive.

TomoJ a été développé par l'institut Curie et peut être téléchargé.

IMOD est une suite de programmes de reconstructions et de modélisation, qui permet de traiter une série de tilts (ou d’inclinaisons) aussi bien que des images de coupes sériées en reconstruction 3D.

Au travers d’une interface de type Java, IMOD propose une aide conviviale pour les séries de tilts (d’angles) en simple et/ou double axes d’inclinaisons aussi bien que les opérations importantes de filtrage des données alignées et reconstruites. IMOD peut aussi s’adapter aux stations de travail simples ou multi processeurs.

SerialEM et IMOD sont copyrightés par le Laboratoire Boulder pour « 3-Dimensional Electron Microscopy of Cells ("BL3DEMC") » et » les Régents de l’Université du Colorado » (supportés par NIH/NCRR RR00592 et NIH/NIBIB R01EB005027).

Chimera est utilisé pour la visualisation des reconstructions 3D.

Ce programme interactif peut être utilisé pour visualiser de nombreux types de données, y compris les structures atomiques et moléculaires ainsi que les cartographies de densité comme les reconstructions 3D.

Chimera a été développé à l’Université de Californie San Francisco.

Le programme CUCSF Chimera est copyrighté par le “Resource for Biocomputing, Visualization, and Informatics à l’Université de Californie, San Francisco (supporté par NIH P41 RR-01081)”.

TEMography™ est un nouveau pack de logiciels de tomographie qui permet l’acquisition automatique, la reconstruction 3-D et la visualisation du volume d’un échantillon à l’aide d’un microscope électronique en transmission JEOL.

Généralement, les données pour la reconstruction 3-D nécessitent au moins 70 projections 2-D de l’objet à modéliser. Incliner l’échantillon et acquérir les images manuellement pour chaque angle d’inclinaison peut permettre d’acquérir ces projections, mais cette procédure fastidieuse produit des résultats limités pour les raisons suivantes : les imperfections mécaniques de la platine goniométrique rendent l’axe d’inclinaison instable, l’échantillon n’est pas en position eucentrique, ou l’inclinaison de l’axe mécanique n’est pas aligné sur l’axe optique

Avec l’automatisation des acquisitions des images sur l’ensemble de la série d’inclinaisons, TEMography permet d’obtenir une résolution idéale de l’ordre de 2-5nm, identique à celles obtenues

Les caractéristiques des logiciels de TEMography comportent :

  • Inclinaison automatique de l’échantillon et acquisition des images MET,
  • Reconstruction 3-D automatique,
  • Visualisation et Reconstruction de Haute précision.

Un PC séparé est fournis pour le traitement des données et la reconstruction 3-D ainsi que la visualisation. Le logiciel est sur une application Windows avec une interface utilisateur graphique très simple d’utilisation. Les traitements post-acquisition de fichiers TIFF peuvent être obtenus à l’aide de logiciels tiers. Du fait du design modulaire du logiciel, les applications dans le domaine de la pathologie, du Semi-conducteur ou de la biologie sont possibles.

Shot Meister peut être utilisé indépendamment ou bien en complément de TEMographyTM.

Ce logiciel intègre différentes fonctions améliorant l’acquisition d’images (correction de dérive, Minimum Dose System, …) pouvant être utilisées en imagerie classique ou en tomographie, ainsi que la possibilité de contrôler l’acquisition de la technologie Phase Plate.

Shot Meister est composés de quatre modules :

  • ADS : Anti Drift System
    • Mesure automatiquement les vecteurs de dérive et contrôle du TEM pour annuler le déplacement de l’échantillon.
    • Acquisition d’images avec un temps faible et recomposition d’une image globale. L’utilisation de faible temps de pose permet d’acquérir des images sans dérive mais avec un faible contraste. Leur recomposition (addition + correction de position entre chaque image) permet d’obtenir une image précise et de haut contraste.
  • UDC : Ultimate Dose System
    • Cette technique a été développée pour l’étude des échantillons sensibles sous l’effet du faisceau.
    • Shot Meister fourni une solution complète en permettant d’automatiser les séquences d’acquisition par le contrôle du TEM, des caméras, du mode free lens control. Il est ainsi possible de contrôler plusieurs caméras pour chaque mode d’acquisition, de corriger le déplacement de l’échantillon après chaque acquisition (goniomètre et déflectrices) et de définir plus de dix modes dans un cycle d’acquisition.
    • Shot Meister permet l’acquisition des images sur les caméras du TEM aussi bien que sur les plans film.
  • LLP : LimitLess Panorama
    • Acquisition d’un montage sans limite de taille. L’acquisition ne fait plus seulement par l’intermédiaire de déflectrices mais utilise aussi le déplacement du goniomètre du TEM.
  • RTF : Real Time Filter
    • Filtrage des images (Filtre Sobel, Laplacian, Median, …) et FFT en temps réel.

> site internet TEMographyTM/Shot Meister

Le Système JEOL d’Acquisition de Données Automatiques (JADAS) est un logiciel développé en collaboration avec le professeur Wah Chiu du NCMI Baylor College of Medicine pour la 'CRYO-microscopie'.

En utilisant JADAS, les chercheurs peuvent personnaliser les paramètres d’acquisition sur les complexes macromoléculaires congelés dans la glace, sous conditions de faibles doses d’électrons. Le logiciel acquiert d’énormes quantités de données de hautes qualités sans intervention de l’utilisateur. La platine goniométrique déplace l’échantillon séquentiellement jusqu’à créer une carte complète de la grille. De plus, le logiciel fait une évaluation automatique de l’épaisseur de la glace, de la défocalisation et de la dérive (entre autres paramètres) avant d’acquérir les données en haute résolution.

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