Au cours des dernières années, d’importants progrès en instrumentation et méthodologie pour les microscopies et spectroscopies électroniques ont été réalisés. Ils vont de l’amélioration spectaculaire de certaines spectroscopies (EELS, EDX, cathodoluminescence…) ou des avancées remarquables en imagerie (phase plates, détecteurs CMOS…), en passant par l’explosion de nouvelles méthodes en biologie et en physique (PCA, approches baysiennes…) alimentée par l’utilisation de microprocesseurs graphiques. Ces développements ont permis d’importantes avancées dans la compréhension de phénomènes physiques ou la résolution de problèmes biologiques. En sus, l’arrivée de nouvelles générations de microscopes dédiés (environnementaux, holographie, spectroscopie haute résolution, temps résolu…) justifie la tenue de ce symposium, qui acceptera des contributions sur toute avancée récente en instrumentation ou méthode en microscopie électronique. Le symposium s’articulera autour de trois invités, l’un en biologie, un autre en physique et un troisième qui dressera un panorama des nouveaux développements et microscopes en France.

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In recent years, significant advances in instrumentation and methodology for microscopy and spectroscopy have been made. They range from the impressive improvement in spectroscopy (EELS, EDX, cathodoluminescence ...) or remarkable advances in imaging (phase plates, CMOS detectors ...), through the explosion of new methods in biology and physics (PCA, Bayesian approaches ...) fuelled by the use of graphics microprocessor. These developments have led to significant advances in the understanding of physical phenomena or the resolution biological problems. In addition, the arrival of new generations of dedicated microscopes (environmental, holography, high resolution spectroscopy, time-resolved ...) justifies the holding of this symposium, which will accept contributions related to recent or advanced instrumentation methods in electron microscopy. The symposium will be organized around three invited talks, one in biology, one in physics and a third one that will present an overview of new developments and microscopes in France.

Le développement de nouvelles techniques de tomographie électronique en modes TEM, STEM ou EFTEM ainsi que la technique de découpe couche par couche en FIB/SEM ou par SBF ont fait entrer la microscopie électronique dans une ère nouvelle de caractérisation quantitative à 3 dimensions. Ainsi sont maintenant accessibles jusqu’à la résolution atomique des reconstructions 3D qui donnent accès à la morphologie, la structure ou encore la composition chimique en volume des échantillons étudiés dans les domaines de la physique et de la biologie. Le but de ce symposium est d’illustrer les dernières avancées dans les procédures d’acquisition des données, de calcul des reconstructions ou d’analyse des volumes ainsi obtenus. De ce fait, il est complémentaire au symposium « Imagerie 3D » plus orienté vers le domaine de la biologie.

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The development of new tomography techniques in the TEM, under “traditional”, STEM and/or EFTEM modes, together with “cut and view” techniques within SEM by FIB or SBF have opened a new era in 3D analysis of complex specimens as they give access to their 3D quantitative characteristics down to the atomic scale. The actual developments allow the achievement of proper 3D volume reconstructions for the assessment of the shape, structure and/or chemical composition of samples with interest in physics and biology. This symposium aims at highlighting the last advances in data acquisition, volume reconstruction and data analysis allowing the improvement of the 3D characterization of the matter by means of electron microscopy. Therefore, this symposium completes the “3D Imaging” topic dedicated to the characterization of biological specimens.

La microscopie corrélative entre optique et électronique donne la possibilité aux chercheurs d’effectuer des études dynamiques fonctionnelles offrant une information ultrastructurale en un point spatiotemporel d’un processus biologique. Depuis l’introduction de cette technique de nouvelles modalités ont été développées en ce qui concerne la préparation des échantillons et leur manipulation et bien évidemment en termes de nouvelle technologies. Les méthodes utilisant la microscopie photonique de super-résolution ou la cryo3D sont par exemple en expansion. D’autres approches corrélatives sont en émergence en Sciences de la Vie, médicales et dans les Sciences des biomatériaux. Nous proposons dans ce symposium de faire une revue et de discuter les avantages et inconvénients de certaines de ces méthodes.

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Correlative light and electron microscopy enables scientists to perform functional dynamics studies with the possibility to obtain ultra-structural information at a given point of the biological process. Since the introduction of the technique new modalities have been added on the sample preparation and handling and of course in terms of technologies. Correlative methods using super-resolution light microscopy or 3D cryo are for instance expanding. Other correlative approaches are emerging in the life sciences, medical and biomaterial sciences. During this symposium we will review and discuss pros/cons for some of these approaches.

Le symposium "Nouveaux contrastes en microscopie optique et méthodes quantitatives" a pour objectif de présenter des développements récents en imagerie photonique, permettant une imagerie non conventionnelle des milieux biologiques et donnant accès à une imagerie quantitative des grandeurs mesurées. Le premier axe de cette session couvrira les méthodes qui s’appuient sur des nouveaux contrastes, dont certains tirent parti des propriétés intrinsèques de la matière vivante (imagerie non linéaire, autofluorescence...). Ces techniques permettent, dans certains cas, l'imagerie de tissus sans marquage mais aussi une imagerie fonctionnelle dans la mesure où le contraste obtenu est lié aux propriétés moléculaires des structures en question (ordre moléculaire par exemple par imagerie en polarisation).
Le deuxième axe de cette session s’intéressera aux méthodes quantitatives qui nous renseignent sur les interactions moléculaires et la dynamique au sein de la cellule vivante (FRET, FCS, FRAP et autres F-techniques). Ces techniques fournissent, au delà des images, la mesure de propriétés physico-chimiques (interactions stables ou transitoires, oligomérisation, diffusion, mouvement directionnel, cinétique réactionnelle, relocalisation, stoechiométrie de complexes moléculaires…).

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The symposium on “New contrasts and quantitative methods in optical microscopy” will present recent developments in microscopy using non-conventional optical contrasts and providing quantitative measurements of living systems.
The first axis will be devoted to methods, which are often based on intrinsic properties of the living matter (non-linear imaging, autofluorescence…) and/or reveal molecular properties (e.g. molecular order in polarization microscopy).
The second axis will cover quantitative approaches, which shed light on molecular interactions and the subcellular dynamics in live cells (FRET, FCS, FRAP and other F-techniques).

Grâce aux derniers développements technologiques, visualiser à l'échelle sub-nanométrique la structure et l'organisation dynamique de complexes macromoléculaires à l'état natif est un rêve qui devient de plus en plus accessible. En effet les développements récents dans les domaines de l'instrumentation (automatisation, caméras à détection directe...) et des logiciels d'analyse d'image, ont permis des avancées spectaculaires, dans le domaine de la microscopie électronique. Ce symposium permettra de faire le point sur les avancées les plus récentes, en soulignant en particulier les progrès réalisés en cryo-tomographie électronique et analyse de particules isolées de spécimens congelés-hydratés.

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With the recent impressive technological developments in cryo-electron microscopy, deciphering the structure and dynamic organization of macromolecular complexes in their native state has become a reality. Indeed, the latest advances observed in instrumentation (automation, direct detection camera...) and software (image analysis) have induced some dramatic improvements in structural electron microscopy. This purpose of this symposium will be to highlight the most recent improvements in both cryo-tomography and single particle analyses for frozen hydrated biological samples.

Cette dernière décennie a connu un essor considérable des techniques de microscopie photonique qui visent à dépasser la limite de diffraction de la lumière (e.g. PALM/STORM, STED, SIM…). Grâce à ces méthodes, il est devenu possible d’imager des structures cellulaires dans le détail et avec une précision jamais atteinte jusqu’alors. Ces approches permettent ainsi de combler une partie du fossé existant entre microscopie photonique et microscopie électronique.
Les techniques les plus utilisées peuvent être classées en deux catégories :

1. Les techniques de microscopie de super-résolution, ou nanoscopie, fondées sur l’utilisation d’illumination structurée : STED (Stimulated Emitted Depletion), et SIM (Structured-Illumination microscopy). L’illumination structurée permet ici de contrôler l’excitation et la détection d’une faible population de molécules à la fois.
2. Les techniques fondées sur la détection de molécules individuelles : PALM (Photo-Activated Localization Microscopy), STORM (Stochastic Optical Reconstruction Microscopy) et dSTORM (direct STORM). Ces méthodes reposent sur l’activation/détection stochastique de molécules individuelles au cours du temps, suivies par une localisation précise de chaque molécule et la reconstruction de l’image de super-résolution.

Au cours de ce symposium, nous ferons un état de l’art de ces différentes techniques en termes de principe, résolution, préparation des échantillons et analyse des images. Nous présenterons aussi différentes études biologiques qui ont pu être réalisées grâce à ces méthodes afin de donner un aperçu de l’éventail des applications possibles des approches de super-résolution en microscopie photonique.

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The last decade has seen very important progress in the development of light microscopy techniques (known as PALM/STORM, STED, SIM and others) which aim to overcome the diffraction limit. With these techniques, it has become possible to image cell structures in far greater details than ever before, filling part of the resolution gap between light and electron microscopy.
The mainly used techniques can be divided into two classes:

1. Patterned illumination-based super-resolution microscopy or nanoscopy, where sub-diffraction resolution is obtained by using patterned illumination to control only few molecules which are simultaneously excited and detected. This category includes STED microscopy (Stimulated Emitted Depletion), and SIM technique (Structured-Illumination microscopy).
2. Single molecule localization based microscopy, which uses stochastic activation/imaging of individual molecules over time followed by precise localization and image reconstruction. This category includes in particular PALM (Photo-Activated Localization Microscopy), STORM (Stochastic Optical Reconstruction Microscopy) and dSTORM (direct STORM).

In this symposium we will review these techniques to understand the important differences in terms of principle, resolution, sample preparation and image analysis. We will also present different biological studies using these techniques to review the possible range of applications for light microscopy super-resolution approaches.

Cette session couvrira différentes approches d’imagerie 3D en sciences de la vie. Les présentations porteront sur des travaux utilisant la microscopie électronique, ou la microscopie super-résolution, seules, ou en combinaison avec d'autres techniques (e.g., faisceaux ioniques; microscopie à rayons X; microscopie à force atomique; microscopie à fluorescence; transfert d'énergie par résonance; ...), couvrant les échelles de la macromolécule à la cellule. L'accent sera mis sur les approches d’analyse d'images et de volumes de reconstruction, pour la modélisation 3D. La soumission des travaux de jeunes chercheurs (étudiants en thèse, post-docs) et de travaux de développement méthodologiques en imagerie 3D sont fortement encouragées.

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This session will cover different 3D imaging approaches in life sciences. The presentations will be on studies using electron microscopy, or super-resolution microscopy, alone, or in combination with other techniques (e.g. ion beams; X-ray microscopy; atomic force microscopy; fluorescence microscopy; resonance energy transfer; …), at different scales from macromolecules to cell. A particular emphasis will be put on image and reconstruction-volume analysis approaches, for 3D modeling. Submissions from young researchers (PhD students, post-docs) and on the development of new methods for 3D imaging are strongly encouraged.

De manière à ce que chacun puisse participer dynamiquement au congrès et y trouver sa place plus facilement, nous avons rajouté un nouveau symposium au programme. Celui-ci couvrira tous les domaines de microscopies non couverts par les autres symposia. Vous pourrez en particulier présenter vos travaux en biologie (animale, végétale, cellulaire, développement…) dans lesquels la microscopie au sens large (photonique-vidéomicroscopie, électronique, AFM…) a joué un rôle prépondérant dans l’avancée de vos recherches. L’adaptation des outils de microscopie à des modèles originaux peut aussi faire l’objet d'une communication. Vous avez également la possibilité de présenter vos plateformes et les prestations qui sont proposées à la communauté.

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In a way that each can participate dynamically in the congress and find its place more easily, we added a new symposium to the program. This one will cover all the domains of microscopies not covered by the other symposia. You can present, in particular, your works in biology (animal, vegetal, cellular, development…) in which the microscopy (light-microscopy - videomicroscopy, EM, AFM…) played a leading role in the advance of your researches. The adaptation of the tools of microscopy to particular models can also be the object of presentations. You can also present your platforms of microscopy and services proposed to the community.

Ce symposium est consacré à l’obtention de cartographie d’orientation et/ou de déformation par microscopie électronique. Ces dernières années de grands progrès ont été réalisés tant dans le domaine des microscopes à balayage (MEB) et que dans celui des microscopes à transmission (MET). Ce symposium fédérateur réunira les deux communautés. Pour le MEB, les principales techniques seront l’EBSD et la très récente ‘t-EBSD’. Pour le TEM , le symposium inclura aussi bien les techniques de diffraction locale, que les techniques d’imageries (analyse d’images haute résolutions, d’hologrammes, …). La résolution spatiale des cartographies pourra ainsi varier de quelques dixièmes de nanomètres à plusieurs dizaines de nanomètres.

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This symposium is dedicated to electron microscopy techniques for mapping orientation and/or strain in crystalline materials. Quite significant progresses have been achieved within the last few years, both in scanning and transmission electron microscopy fields. This unifying symposium will indeed gather contributions from both communities. With regards to SEM, the main techniques will be based on EBSD, but also on its recent t-EBSD variant. On the TEM side, both local diffraction and imaging techniques (high resolution images and holograms analysis) will be addressed. In terms of spatial resolution, the full range between few tenths to several tens of nanometer will therefore be covered.

L’analyse chimique constitue à l’heure actuelle un axe central de la microscopie électronique par transmission, qui met en oeuvre tout autant des techniques d’imagerie (HRTEM-STEM) que des techniques de spectroscopie (EDX-EELS). Les développements instrumentaux qu’a connu la microscopie électronique par transmission au cours de la dernière décennie à travers les corrections d’aberration, l’amélioration des sources d’électrons ou encore les progrès considérables de la détection des signaux en termes de sensibilité et de rapidité d’acquisition des détecteurs font du microscope électronique un outil incontournable de « nano-chimie ». Ces progrès se sont accompagnés d’importants développements en matière de traitement des signaux (quantification, déconvolution, traitement statistique par analyse en composantes principales, etc.) et de modélisation (simulation de contrastes, calculs de premiers principes des données spectroscopiques) permettant une analyse quantitative des données expérimentales.
Ce symposium se propose donc de réunir les contributions scientifiques axées sur l’analyse chimique des matériaux par imagerie (TEM-STEM en mode ADF/ABF) ou par spectroscopie (EDX-EELS) mais aussi les contributions portant sur des développements associés à l’acquisition, le traitement ou la modélisation des données, trois étapes essentielles à la quantification.

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Chemical analysis is nowadays at the very center of transmission electron microscopy and relies as much on imaging techniques, such as HRTEM or STEM-HAADF, as on spectroscopy (EELS or EDX). Recent developments in electron optics with the advent of aberration correctors, improvements of electron sources, instrument stability and detector efficiencies indeed promote the electron microscope as a major tool for “nano-chemistry”. These developments are also accompanied by major advances in data treatment (quantification, deconvolution, statistical treatment based on principal component analysis, …) and modeling (contrast simulation, first principle calculations of spectra) allowing eventually for a quantitative interpretation of the experimental data.
This symposium intends to gather scientific contributions focused on the chemical analysis of materials using either spectroscopic or imaging techniques but also contributions dealing with data acquisition, treatment and modeling, three major steps towards quantification.

Le terme « matériaux de basse dimensionnalité » regroupe des systèmes aussi divers que des nanomatériaux de forme particulière (cubes, fils, rubans,…), des matériaux 2D (graphène, chalcogénides, …) mais aussi des structures hiérarchisées et ou mésoporeuses. Le contrôle de la taille, morphologie, composition chimique et assemblage de ces matériaux conditionne leurs propriétés. La microscopie électronique en transmission, en associant imageries, diffraction, spectroscopies, permet de caractériser ces matériaux tant des points de vue structural, morphologique que chimique ou électronique à une échelle nanométrique voire subnanométrique. Le même nano-objet peut aussi être étudié par d’autres techniques microscopiques (AFM, HR-SEM, APT,…). Ce symposium regroupe les études actuellement menées dans ce domaine.

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The expression “low dimensional materials” refers to nanomaterials with specific shape like cubes, wires, ribbons, …, 2D materials like graphene, chalcogenides, but also to hierarchical or mesoporous structures. The control of size, morphology, chemical composition, and assemblage of these materials govern their properties. Transmission electron microscopy, by combining imaging, electron diffraction and spectroscopy, allows a structural, morphological as well as a chemical characterization, at a nanometric or even subnanometric scale. Different microscopic techniques (AFM, HR-SEM, APT,…)can also be applied on the same nano-object. This symposium is devoted to current materials studies in this field.

La connaissance de la microstructure jusqu’à son échelle la plus fine est aujourd’hui une étape essentielle dans le processus de développement d’un nouveau matériau qui doit posséder les propriétés les mieux contrôlées pour son application. Les dernières avancées en microscopie offrent de nouvelle possibilités d’analyses tant sur la structure que sur la chimie des matériaux permettant ainsi d’avancer dans la compréhension des relations microstructures/propriétés.
Cette session concerne les études menées aussi bien sur des alliages métalliques, des céramiques, des semi-conducteurs, des polymères etc… où l’apport de la microscopie a été important dans le développent du matériau ou la compréhension de ses propriétés.

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Investigation of material microstructure down to the smallest detail has become an essential step in the process of developing new materials with the greatest possible control of properties suited to its particular application. Recent advances in electron microscopy offer new possibilities for analysing both the structure and chemistry of materials allowing advances in the understanding of the relationships between microstructure and properties.
This session concerns studies conducted on metal alloys, ceramics, semiconductors, polymers, etc ... where the contribution of microscopy was important in developing the material or understanding of its properties.

Ce symposium regroupe toutes les observations d’échantillons organiques et inorganiques, in situ en temps réel, dans des environnements liquides ou gazeux, à différentes températures, sous diverses sollicitations : mécaniques, électriques, ….
Les modifications de structure, de forme, les défauts à l’échelle atomique liés à l’environnement chimique, les mécanismes de déformation liés aux contraintes mécaniques, les modifications des champs électriques et magnétiques, qui peuvent être étudiés par différentes techniques de microscopie, incluant la tomographie seront rassemblés.

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In-situ TEM : Reactivity studies, Mechanical, Electrical and Magnetic properties. This symposium aims to present all kinds of studies on organic and inorganic samples, in-situ in real time, in liquid or gaseous environment, at different temperatures, under different solicitations (electrical, mechanical...). In-situ observations of structural and shape modifications, defects at atomic scale related to chemical environments, deformation mechanisms, modifications of electrical and magnetic fields, and obtained by all kind of microscopy techniques, including tomography are concerned.