L’axe transversal « Matériaux innovants et photonique pour la santé » fédère les six départements de l’ICB. Les projets scientifiques liés à cet axe sont présentés dans les projets des départements.

Les thématiques scientifiques du laboratoire relevant de cet axe recouvrent toutes échelles depuis le moléculaire au macroscopique :

• Développement de nouvelles sondes multimodales ou agents théranostiques nanoparticulaires,
• Imageries et analyses multifréquences et spectroscopiques sur la base de la microscopie à force atomique pour la caractérisation d'échantillons biologiques (Peak force, Nano-IR, UA-AFM, SMM),
• Applications du contrôle optimal en vue de l'amélioration de la qualité des images d'IRM,
• Analyse spectroscopique pour la biologie/médecine (peignes de fréquences, génération de supercontinuum),
• Développement de fibres optiques particulières (imagerie multiphotonique),
• Modélisation de la structure et dynamique de protéines et nanocapteurs,
• Deep learning pour analyser les images de temps de vie de fluorescence (FLIM),
• Fabrication de microsystèmes intégrant photonique, microfluidique et mécanique (Plateforme Arcen Carnot),
• Biomécanique microscopiques : simulation d’impacts microscopique pour des applications de technologies transdermiques.
• Biomécanique: développement de modèles numériques et mannequins physiques pour des simulations d’impacts (explosion, impacts balistiques perforants ou non), et de la dynamique des organes.
• Chirurgie laser, photothérapie,
• Capteurs, biocapteurs,
• Matériaux innovants,

Les thématiques en lien avec la santé, telles que listées précédemment, sont nombreuses et proposent des problématiques scientifiques multi-échelles, multiphysiques et une plage de TRL très large. Les liens possibles entre ces diverses thématiques sont nombreux.

L’objectif de cet axe est aussi de bénéficier collectivement des contacts déjà effectifs de certaines équipes afin d’accélérer le transfert vers la clinique ou vers l’industrie : liens avec les entreprises du pôle BFCare, différents services du CHU et du CGFL, l’INSERM, ou des entités de l’état comme la direction générale de l’armement ou le ministère de l’intérieur. En effet, les TRL atteints par les différentes thématiques sont très différents, certaines encore très amont alors que trois d’entre elles sont actuellement en maturation avec le soutien de la SATT Grand Est pour conduire à des prototypes préindustriels : i) Un dispositif mobile pour l’analyse en temps réel de l’air expiré par spectroscopie à peignes de fréquences, ii) Une plateforme AFM pour coupler la détection acoustique (échographie locale) et l’analyse chimique locale (IR) et iii) le transfert d’un algorithme vers une start-up basé sur l’utilisation de l’intelligence artificielle pour analyser les images de temps de vie. Des études précliniques ont également déjà été menées, avec le soutien du Cancéropôle Est, sur l’évaluation d’un candidat médicament à base de nanotubes de titanates. Nous pouvons également noter la conception d’un nouveau mannequin numérique et physique, élaboré avec des simulants de tissus biologiques pour des applications de tests balistiques sur gilets pare-balles.

 ANIMATEURS

Patrick Senet (Nanosciences)
Kamal Hammani (Photonique)

ACTUALITÉ

27/04/2023, Laboratoire ICB