The present disclosure provides advantageous systems and methods for significantly increasing the sensitivity and selectivity for diagnostic procedures, e.g., optical biopsy. The disclosed systems and methods use a highly non-linear effect, the so- called photon avalanche. In the regime close to the avalanche threshold, small differences in density of the probe-ion under investigation or the excitation power can result in very large changes in up-conversion emission intensity. Through this effect, it becomes possible to accurately measure the signal of an optical biopsy probe-ion only in the location(s) where its concentration is highest, while at the same time significantly reducing or eliminating measurement of background signal from probe- ions distributed with a somewhat lower concentration throughout the measurement volume. Also background auto -fluorescence of the surrounding healthy tissue is essentially absent with this technique.La présente invention a pour objet des systèmes et procédés avantageux pour augmenter de manière significative la sensibilité et la sélectivité de processus diagnostiques, p. ex. la biopsie optique. Les systèmes et procédés objets de linvention utilisent un effet hautement non linéaire appelé lavalanche de photons. À un régime proche du seuil de lavalanche, de petites différences de densité de léchantillon dions analysé ou de la puissance dexcitation peuvent produire des différences très importantes dintensité de lémission de la conversion-élévation. Cet effet permet de mesurer avec précision le signal dun échantillon dions utilisé pour une biopsie optique aux seuls endroits de sa concentration maximale, tout en réduisant de manière significative ou en éliminant la mesure dun signal de fond de léchantillon dions distribués à une concentration légèrement inférieure dans le volume de mesure. Cette technique élimine aussi sensiblement lauto-fluorescence de fond des tissus sains environnants.
