BIOPHOTUCA est un projet qui vise à assurer un développement global d’un axe de recherche grandissant et prometteur : la biophotonique. Cette science, encore jeune, utilise de la lumière pour observer et modifier des objets biologiques (cellules, etc.). Un certain nombre de projets de recherche actuels au sein d'Université Côte d'Azur s’inscrivent dans cette thématique transdisciplinaire mobilisant l’ingénierie optique, la physique et la biologie.
De nouveaux instruments optiques dans le domaine du biomédical
La biophotonique marie l’ingénierie optique, la physique et la biologie, sans oublier les mathématiques et la chimie. Cette science traite de la génération, de la manipulation et de la détection des photons. Ces derniers sont des particules élémentaires (quantums) de la lumière qui lorsqu’ils se propagent sont associés à une onde électromagnétique.
La biophotonique permet d'utiliser la lumière (les photons) pour analyser, observer, voire modifier des objets biologiques, tels que les cellules humaines et vivantes du monde végétal et animal. La biophotonique ne se limite pas seulement à l'étude des phénomènes liés aux sciences du vivant par l’utilisation de l'optique et de la photonique. Elle contribue également à l'étude de l'interaction entre la lumière et le vivant.
La biophotonique se trouve aujourd’hui au cœur d’enjeux sociétaux, économiques et technologiques importants. En application directe, elle permet de mettre au point de nouvelles techniques et de nouveaux instruments optiques utilisant les propriétés des ondes lumineuses en microscopie. L’amélioration de ces techniques et instruments optiques permet de pouvoir observer, analyser ou manipuler la matière vivante toujours plus précisément.
Cette science ne touche pas uniquement le biomédical. D’autres secteurs sont également concernés, tels que l’écologie, l’industrie agroalimentaire et la recherche fondamentale.
En dépit de compétences existantes sur le site niçois, cette discipline, assez nouvelle, n'est pas encore représentée au sein d’Université Côte d’Azur (UCA).
Structurer une communauté de chercheurs autour d’une thématique porteuse : la biophotonique
L’objectif du projet BIOPHOTUCA est de développer et structurer les activités de recherches présentent sur le site dans le domaine de la biophotonique.
Par analogie, ce projet pourrait être perçu comme la tête d’une pieuvre déployant autant de projets qu’elle ne possède de tentacules ! Actuellement, plusieurs équipes d’Université Côte d’Azur sont impliquées dans l’émergence d’initiatives pluridisciplinaires axées sur la biophotonique. Plus exactement, les chercheurs mobilisés dans ce type d’étude sont répartis dans 4 laboratoires :
-le laboratoire de physique (INPHYNI) ;
-L'Institut de pharmacologie moléculaire et cellulaire (IPMC) ;
-Le Centre de Recherche pour l'Hétéro-Epitaxie et ses Application (CRHEA) ;
-ainsi que de l'Institut de Biologie de Valrose (iBV).
Le porteur du présent projet, Gian Luca Lippi, a donc identifié un certain nombre de ces travaux de recherche et souhaite structurer, développer et dynamiser ces différents projets individuels, via des subventions Idex en vue d'’acheter des équipements ou des consommables.
Par exemple, au CRHEA, sous la direction de Blandine Alloing (CNRS), des initiatives consacrées à l'étude de nanopuces biocompatibles à base de GaN sont en cours.
A l’INHYNI, de nouveaux lasers Raman à base de fibres dopées aux terres rares sont développés sous la coupe de B. Dussardier, W. Blanc, M. Benabdesselam et F. Mady.
Ces nouveaux lasers trouvent des applications très intéressantes dans le domaine de l'imagerie médicale.
Par ailleurs, une collaboration débute entre B. Dussardier de l’INPHYNI et F. Brau de l'IPMC pour appliquer ces techniques aux échantillons biologiques.
D'autres projets sont aussi en cours et portent, quant à eux, sur les capteurs à fibres optiques (OFS) qui seront appliqués à la reconnaissance et la surveillance de produits chimiques inorganiques et organiques, avec des applications environnementales et biomédicales.
Du côté des concepts, une collaboration s’est engagée entre G.L. Lippi de l’INPHYNI et F. Brau de l’IPMC. Elle porte sur l'amplification de la lumière pour la microscopie de fluorescence.
Un autre projet a vu le jour et mobilise quant à lui, S. Barland (CNRS) de l’INPHYNI, et Guillaume Sandoz (CNRS) de l’iBV. Ce travail de recherche est centré sur la mesure optique de l'activité cellulaire. Il est marqué par le début d'une collaboration internationale entre la France et l'Italie (Istituto di Biofisica, CNR Genova).
BIOPHOTUCA a donc comme but premier d’assurer la coordination de l'activité émergente liée à la biophotonique sur le site niçois. Cet effort de structuration ne se limite pas seulement à l’octroi d’aides pour doter moyens matériels supplémentaires, les équipes qui se sont lancées spontanément vers cet axe de recherche.
Un mélange d’équipes locales et extérieures
Pour structurer ce réseau en naissance, des réunions d’échange sont prévues à destination des différentes équipes travaillant sur cette thématique.
Actuellement, des biologistes, chimistes et physiciens interagissent et ces rencontres, envisagées comme des journées de présentations scientifiques, permettront d’intensifier ces interactions. Ces journées convieront aussi des intervenants extérieurs ainsi que tout chercheur désirant mener à bien un projet de recherche sur ce thème.
Par ces rencontres, l’idée est également de pouvoir renforcer la communauté par la mise en place de réponse concertée à des appels d’offre communs par exemple.
En vue de favoriser la structuration de ce réseau de scientifiques autour de la biophotonique, la tenue d’un Atelier international est également prévue. Par ailleurs, le coordinateur du projet Gian Lippi a aussi intégré dans sa demande de budget une demande pour la rémunération d’heures d’enseignements. Ces formations porteraient sur différents aspects de la biophysique cellulaire en rapport à la biophotonique. Ces cours donneraient également lieu à des échanges et des discussions privilégiés entre des chercheurs locaux avec des invités de marque.
Enfin, pour mener à bien ce travail de structuration autour de la biophotonique, une collaboration avec l’institut de biophysique de Gênes sera initiée.
Le développement et la structuration des initiatives présentent sur le site permettront d’accroître la visibilité locale et internationale de la biophotonique à Université Côte d’Azur (UCA). Les chercheurs impliqués dans ces travaux concours ainsi à positionner Université Côte d’Azur sur un axe de recherche à fort potentiel scientifique et applicatif.
| L'Académie Systèmes Complexes soutient l'initiative "BIOPHOTUCA" en octroyant un financement de 16k€ en vue de financer deux stagiaires affectés dans deux laboratoires, ainsi des décharges d’enseignement demandées par G. Luca Lippi qui devra, grâce à cette décharge, se consacrer pleinement au travail de structuration des activités de recherche en biophotonique. La partie structuration et développement global fait l’objet d’une demande de 2000 € pour l’organisation d’un colloque que l'Académie finance également. |
Légende photo : imagerie à feuille de lumière