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Gestion durable des ressources, bioéconomie, transition écologique
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Numérique, mathématiques
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Santé, biologie et vieillissement
BioSpectroscopie Translationnelle (BioSpecT)
Unité de recherche
UR 7506
L’Unité de Recherche « BioSpectroscopie Translationnelle » (UR 7506 BioSpecT) se concentre sur le développement de méthodologies innovantes en imagerie optique moléculaire. Plus précisément, elle exploite la spectroscopie vibrationnelle (spectroscopies d’absorption moyen-infrarouge et de diffusion Raman) pour permettre une meilleure caractérisation de mécanismes biologiques et pour répondre à des besoins diagnostiques en clinique. L’objectif principal de ces développements est d’identifier des marqueurs spectroscopiques ayant un potentiel diagnostique, pronostique ou encore indicateur de la réponse au traitement.
Cette approche repose sur l’hypothèse que l’analyse biophotonique d’un échantillon (tissu, cellule, biofluide) permet d’identifier des altérations de sa composition moléculaire et de sa structure en rapport avec un état pathologique. Combinée avec des algorithmes spécifiques, mis au point au sein de l’unité, elle permet à cette dernière d’accéder à des mécanismes moléculaires associés à une pathologie et d’identifier une nouvelle génération de marqueurs numériques diagnostiques.
L’objectif scientifique de BioSpecT se structure donc autour de trois thématiques complémentaires :
1) le développement méthodologiques de techniques biophotoniques innovantes, principalement dans le domaine de la spectroscopie vibrationnelle (Raman, infrarouge)
2) l’application clinique de ces techniques dans le domaine biomédical pour l’identification in vivo et in vitro de biomarqueurs diagnostiques, pronostiques ou prédictifs de la réponse au traitement, ainsi que l’analyse du microenvironnement tumoral
3) le développement et application de méthodes d’intelligence artificielle (machine learning, deep learning, chimiométrie) pour le traitement des données spectrales.
La production scientifique de l’unité repose sur le développement et la mise au point d’outils originaux à d’interface Physique/Santé, applicables en routine clinique et dans lesquels leur expertise est reconnue. Leurs recherches en biophotonique trouvent un intérêt dans des applications médicales et pharmaceutiques pour lesquelles apparaît un besoin actuellement non satisfait en pratique de routine et permettent ainsi de répondre aux besoins de la médecine moderne.
Profil d'activité
| VALORISATION ET INNOVATION Transformation des résultats en applications concrètes et diffusion des connaissances | 10% |
| TRAVAIL DE RECHERCHE Tels que la réalisation d’études, la production de connaissances et la formation à la recherche | 85% |
| CONSEILS ET EXPERTISE TECHNIQUE Appui technique pour les entreprises, collectivités locales, organisations gouvernementales, non gouvernementales et internationales | 5% |
Thématiques stratégiques
Gestion durable des ressources, bioéconomie, transition écologique
- Santé environnementale
Numérique, mathématiques
- Sciences des données, traitement du signal et des images
- Intelligence artificielle
Santé, biologie et vieillissement
- Cancérologie expérimentale et translationnelle
- Numérique en santé
- Maladies inflammatoires chroniques et immunités
- Spectroscopie et imagerie Raman et Infrarouge
- Cellule et tissu
- Biofluide
- Sonde de mesure in vivo
- Pathologies tumorales et inflammatoires
- Caractérisation de microorganismes
- Caractérisation du vieillissement tissulaire
- Biomarqueurs spectraux
- Outils diagnostiques et pronostiques
- Modèles du Microenvironnement tumoral
- Pharmacologie cellulaire des agents anticancéreux
- Médicament
- Nanovectorisation
- Déparaffinage numérique
- Intelligence artificielle
- Modèle de classification
Pôle Santé
51 Rue Cognacq-Jay
51100 Reims
Expertises / Savoir-faire
- Biospectroscopie (Raman, infrarouge) : analyse d’échantillons cellulaires, tissulaires et biofluides
- Biologie cellulaire et moléculaire : interaction cellules tumorales / microenvironnement cellulaire (adipocytes, macrophages) et matriciel
- Pharmacologie : nanovectorisation intracellulaire
- Applications dermo-cosmétiques : suivi de principes actifs
- Traitement de données vibrationnelle : développement / application algorithmique de méthodes d’intelligence artificielle (machine learning, deep learning, chimiométrie)
- Développement de scripts spécifiques en Python
Projets représentatifs
Projets internationaux :
FP7 ICT (M3S) – COST (Raman 4 Clinics) – H2020 MSCA ITN (PHAST) – RISE (GLYCANC)
Projets nationaux :
- ANR GLYCOTARGET (2021 - 2024)
- 3 projets Inserm AVIESAN : COCLICO (2021 - 2023), Nanoram (2021-2023) et DIANNE (2022 - 2024)
- Projet ARC : Imagerie vibrationnelle en histopathologie clinique (2019 - 2022)
Projets régionaux :
- Contribution à divers Programme d’Investissement d’Avenir (PIA3) EUR NANOPHOT (Partenaires)
- Projets : FRCR TARGET, Bourse post-doctoral MIDIM, ...
- Projet Ligue contre le cancer : Caractérisation de la réorientation adipocytaire tumorale par spectroscopie Raman
Partenariats représentatifs
- Entreprises privées
Publications : https://hal.univ-reims.fr/BIOSPECT
Brevets
- EP3796000 (2019) : « Procédé SERS pour le diagnostic de maladies articulaires » – WO, EP, US
- WO2011120880 (2010) : « Algorithme de regroupement flou et son application à un tissu d'épithélioma » – EP, JP, US
- WO2011036267 (2009) : « Spectroscopie infrarouge de sérum pour évaluation non invasive de fibrose hépatique chez des patients atteints de maladies chroniques du foie » – EP, ES
- WO2011009931 (2009) : « Imagerie infrarouge de mélanomes cutanés » – CA, EP, JP, US
Marchés d'application
- Enseignement / Formation
- Recherche / Science
- Santé / Bien-être
Types d'offres
- Collaboration de R&D
- Formation
- Prestations de conseil
- Prestations de service
- Brevet / Licence
Équipements ouverts à la collaboration
- Equipements standard en biologie cellulaire
- Equipements standard en biologie moléculaire
- Micro-imageur infrarouge
- Micro-imageur Raman
- Module haut-débit infrarouge
- Sondes Raman in vivo
- Stations et interface de traitement des données spectrales
Plateforme(s) utilisée(s)
Technologies clés
Intelligence artificielle
Imagerie et technologie pour la santé
Effectif
Chercheurs permanents
Post-doctorants
Établissements de rattachement
Pôle(s) scientifique(s)
- Pôle Santé
Appartenance à un groupe institutionnel
- Membre du réseau scientifique européens CLInical SPECtroscopy (CLIRSPEC)
- Membre du réseau Nano-Phot Graduate School
- Membre du réseau national Cancéropole Est
- Membre du réseau national ITMO Aviesan Technologies
- Membre du groupe français de Spectroscopie Vibrationnelle
- Membre de la Société Francophone d’Imagerie et d’Ingénierie Cutanée (SF2IC)
- Membre de l'Institut de l'Intelligence Artificielle en Santé (IIAS)
- Réparer le vivant
- Imagerie Biologique (ImaBio)
- COSM’ACTIFS (GDR 3711)
Membre de diverses organisations scientifiques française et européennes :
Membres des GDRs :