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Recherche MADE IN Aquitaine La
10 Portraits de recherches ” REALISATION
Edition 2010
La Recherche en Aquitaine Plus de 11 000 personnes dont 6 500 chercheurs 3 300 dans des laboratoires publics 3 200 dans des entreprises privées 130 unités de recherche reconnues 327 dépôts de demande de brevets en 2009 (source INPI) 5 Universités PRES - Université de Bordeaux regroupant : Université Bordeaux 1 Sciences Technologies
Université Victor Segalen Bordeaux 2 Sciences de la vie - Sciences de la santé - Sciences de l’Homme
Université Michel de Montaigne Bordeaux 3 Lettres - Langues - Arts - Communication Sciences Humaines - Sciences de la Terre
Université Montesquieu-Bordeaux IV Droit - Économie - Gestion
Université de Pau et des Pays-de-l’Adour 7 Organismes de recherche C E A / C E M A G R E F / C N R S / I F R E M E R / I N R A / I N R I A / I N S E R M Réalisation : Cap Sciences - Rédaction : Donatien Garnier - Photo : Frédéric Desmesure - Conception graphique & réalisation : Lisa Morand
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Le
laser femtoseconde pour détecter des métaux à l’échelle micrométrique ” Laboratoire de Chimie Analytique Bio-Inorganique et Environnement
Très utile pour déterminer la toxicité de certains milieux ou pour identifier le potentiel curatif de certaines molécules, la détection de métaux traces dans des échantillons solides atteint un degré de finesse inégalée grâce au laser ALFAMET*. Un outil conçu par Christophe Pécheyran du LCABIE** avec deux sociétés bordelaises, Amplitude Système et Novalase. n marteau-piqueur transforme en poussière ce qu’il creuse. De la même façon, les lasers génèrent un nuage de nanoparticules lorsqu’ils transpercent des solides. Analysées au spectromètre de masse à plasma induit, ces particules permettent de donner une composition chimique fine d’échantillons de quelques microns. Cette méthode utilisée depuis vingt-cinq ans est d’autant plus avantageuse qu’elle ne nécessite pas la mise en solution des solides analysés. Au début des années 2000, Christophe Pécheyran propose d’utiliser les propriétés d’un laser dont la puissance provient de l’extrême brièveté, quelques centaines de femtosecondes (10 -15s), des impulsions lumineuses. Ce laser perce les matériaux si vite que l’ablation de matière se fait sans élévation de température susceptible de transformer les particules prélevées.
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Un autre avantage est sa possibilité de procéder à des tirs à très haute cadence (10 000 tirs/seconde contre 10 à 20 précédemment). La grande idée de Christophe Pécheyran est alors de coupler le laser avec un scanner galvanométrique 2D (deux miroirs associés à des moteurs), capable de piloter le faisceau selon toutes sortes de trajectoires. En déplaçant rapidement le faisceau il est ainsi possible d’accentuer la quantité de nanoparticules transmise par unité de temps au spectromètre et, de ce fait, d’en améliorer la sensibilité. Depuis sa mise en œuvre ALFAMET a pu démontrer son efficacité dans des domaines aussi différents que la protéomique, la surveillance des environnements radioactifs ou la prospection pétrolière.
Laboratoire de Chimie Analytique Bio-Inorganique et Environnement [LCABIE]
La boîte noire des poissons Derrière les branchies des poissons se cache un petit otolithe, une concrétion d’aragonite qui croît avec l’animal en formant des cernes périodiques. Les métaux traces qui viennent s’y loger sont les témoins de tous ses déplacements. ALFAMET permet de les retracer. De nombreux organismes tels que le Cemagref, l’INRA ou le Muséum National d’Histoire Naturelle collaborent avec le LCABIE dans cette perspective. Cavalier seul Récompensé par le Prix Instrumentation 2010 des Sociétés Françaises de Chimie et de Physique, Christophe Pécheyran est, avec son équipe, leader en France comme à l’étranger. Depuis 2004, il est en effet quasiment le seul, avec une équipe japonaise récemment entrée dans la course, à développer cette technologie déjà plébiscitée.
Une plateforme Pour améliorer encore son outil et en mutualiser l’utilisation avec la communauté des chercheurs, Christophe Pécheyran a lancé le projet d’une plateforme. Dix-sept laboratoires de six pays (dont les États-Unis) y sont associés et la Région Aquitaine finance 35% des 650 000 euros nécessaires à son lancement, prévu en 2011.
LCABIE−IPREM UMR 5254 - CNRS Université de Pau et des Pays-de-l’Adour Pau http://iprem.univ-pau.fr/live
* Ablation Laser Femtoseconde pour l’Analyse des MEtaux Traces.
La recherche MADE IN Aquitaine
* * Laboratoire de Chimie Analytique Bio-Inorganique et Environnement.
10 portraits de recherches - Édition 2010
Réalisation : Cap Sciences - Rédaction : Donatien Garnier - Photo : Frédéric Desmesure - Conception graphique & réalisation : Lisa Morand
Un outil unique au monde
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Les
futurs médicaments sont dans les molécules du vin ” Institut Européen de Chimie et Biologie
Au carrefour des branches organique, moléculaire, naturelle et de la chimie, les chercheurs de l’équipe de Stéphane Quideau à l’IECB* ont développé un lien singulier avec le monde de l’œnologie. S’il a déjà permis de comprendre certains aspects chimiques de la vinification, il pourrait également conduire à de nouveaux traitements pour le cancer, Alzheimer ou d’autres maladies. uels principes actifs contiennent les substances à base de plantes utilisées dans les médecines traditionnelles asiatiques ? Au Japon, cette question a passionné les chercheurs qui ont notamment montré la présence fréquente, dans les remèdes utilisés, d’une classe de polyphénols appelés ellagitannins et parmi ceux-ci des molécules hybrides formées à partir d’un ellagitannin et d’un autre polyphénol. Chaque laboratoire étant influencé par son environnement, l’équipe de Stéphane Quideau s’est mise en quête de telles molécules dans le vin. En 2003, la mise en évidence et la reproduction en laboratoire de l’une d’entre elles, l’acutissimine A, est le point de départ d’une recherche qui ne cesse de s’étoffer. Premier constat : cette molécule n’est présente que dans les vins fins, élevés en barrique. Explication : elle se forme en piégeant la vescalagine,
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un ellagitannin abondant dans le bois de cœur du chêne, avec la catéchine, une molécule issue du raisin, grâce à une réaction chimique favorisée par l’acidité du vin. Deuxième constat, intéressant pour l’industrie vinicole : cette hémisynthèse continue de se produire si l’on remplace le tonneau par des copeaux de bois. Troisième constat : l’acutissimine A est connue pour être un bon inhibiteur de la topoIsomérase 2, une enzyme impliquée dans la réplication de l’ADN. Dans le cas de cellules cancéreuses, il peut donc bloquer le développement de tumeurs. À partir de ce modèle, le laboratoire cherche aujourd’hui à synthétiser de nouvelles molécules et à en évaluer le potentiel thérapeutique.
Institut Européen de Chimie et Biologie [ IECB ]
Outsiders Les ellagitannins n’entrent pas, a priori, dans les critères de sélection de l’industrie pharmaceutique. Cela pourrait changer. Les chercheurs de l’IECB ont ainsi pu déterminer que des molécules du bois de chêne comme la vescalagine, la castalagine ou les molécules hybrides comme les acutissimines sont capables de bloquer l’infection du virus de l’herpès. Société savante Stéphane Quideau est président de la société savante « groupe polyphénols » qui regroupe 500 membres de 45 nationalités et qui traite ces molécules depuis leurs aspects chimiques et biochimiques jusqu’à leurs applications. Il est également l’auteur du premier livre de référence sur les ellagitannins, paru en 2010 aux éditions World Scientific Publishing.
Expériences robotisées L’acquisition d’un robot de synthèse permettant de réaliser automatiquement et simultanément une batterie de plusieurs réactions a été financée par le Conseil régional à hauteur de 90 000 euros soit un tiers du montant total. En 2010, la Région prend également en charge le salaire d’une postdoctorante italienne.
Institut Européen de Chimie et Biologie [ IECB ] Bordeaux http://www.iecb.u-bordeaux.fr
La recherche MADE IN Aquitaine * IECB : Institut Européen de Chimie et Biologie.
10 portraits de recherches - Édition 2010
Réalisation : Cap Sciences - Rédaction : Donatien Garnier - Photo : Frédéric Desmesure - Conception graphique & réalisation : Lisa Morand
Bacchus et les chimistes
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Le meilleur de
l’imagerie cellulaire au
service de la recherche
publique et privée ” Bordeaux Imaging Center
Élément clé du neurocampus, le BIC* résulte de la fusion de trois centres spécialisés en microscopies électronique et optique ainsi que dans l’imagerie des tissus végétaux. Dirigée par Daniel Choquet, cette plateforme a pour vocation de mettre à la disposition des chercheurs et des utilisateurs industriels les instruments, et les méthodologies les plus en pointe.
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n quelques années, la microscopie optique à très haute résolution a fait de tels progrès qu’il est désormais possible d’observer des objets de l’ordre de la dizaine de nanomètres. Non intrusive cette microscopie est encore moins performante que son alternative électronique mais elle a l’avantage de permettre l’observation de cellules vivantes. Au lieu d’opposer ces technologies, les équipes du BIC cherchent à les combiner afin de pouvoir observer le vivant jusqu’à l’échelle du nanomètre. La piste explorée consiste à congeler l’échantillon après son observation au microscope optique pour le placer dans le foyer du microscope électronique. L’objectif sera atteint si l’on parvient à superposer les deux images, l’aiguille et la botte de foin, en quelque sorte.
Pour y parvenir et proposer cette « microscopie corrélative » au plus vite, les chercheurs travaillent à l’optimisation des procédés de congélation et de micro positionnement. La recherche permanente de nouveaux outils d’acquisition de traitement et d’analyse des images couplée à une utilisation intensive des instruments existants permet, aux quatorze ingénieurs qui en ont la charge, de proposer aux clients de la plateforme un accompagnement poussé. Le BIC compte aujourd’hui près de 200 utilisateurs référencés parmi les laboratoires publics et privés, français et étrangers. Au cours de l’année pas moins d’une centaine de publications ont été réalisées avec l’aide de ses ressources. * BIC : Bordeaux Imaging Center.
Bordeaux Imaging Center [ BIC ]
La formation comme outil de communication Pour consolider son réseau mais aussi pour diffuser ses technologies à l’étranger, la plateforme organise chaque année des sessions de formation de haut niveau pour des utilisateurs confirmés ou des scientifiques souhaitant être initiés. Triés sur le volet ces « élèves » sont ensuite d’excellents ambassadeurs du savoirfaire aquitain. Contributions aux découvertes Les technologies et services du BIC contribuent régulièrement à l’obtention de résultats importants. La méthode permettant de visualiser les composants intracellulaires a par exemple permis à l’équipe de Patrick Moreau du laboratoire Biogénèse Membranaire de démontrer que le glucosil céramide était impliqué dans le processus de sécrétion de cellules végétales.
Un seul exemplaire en France En finançant en 2007, à hauteur de 900 000 euros, divers équipements de pointe dont un microscope STED à très haute résolution (aucun autre exemplaire n’existe en France, il en existe seulement six dans le monde), la Région donne la possibilité au BIC de développer un outil, aujourd’hui en chantier, dont le STED sera l’un des constituants. Les fonds européens Feder ont également été sollicités en complément (300 000 euros) en 2009. Pour repousser encore les limites du visible.
Bordeaux Imaging Center Bordeaux http://www.bic.u-bordeaux2.fr
La recherche MADE IN Aquitaine 10 portraits de recherches - Édition 2010
Réalisation : Cap Sciences - Rédaction : Donatien Garnier - Photo : Frédéric Desmesure - Conception graphique & réalisation : Lisa Morand
Leader mondial en bio-imagerie
l’électronique flexible et imprimable du futur ”
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Il prépare
Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques
Pionnier depuis vingt ans dans la recherche de matériaux susceptibles d’imiter les propriétés semi-conductrices du silicium, Georges Hadziioannou est arrivé au LCPO* de Bordeaux en 2009 dans le cadre de la chaire d’excellence: « Matériaux fonctionnels avancés pour les technologies de l'information, de la communication et de l'énergie » avec des projets plein les cartons. n plein essor, le livre électronique attend la révolution imminente qui lui permettra d’afficher les mêmes couleurs qu’un écran d’ordinateur. Des prototypes en bichromie ont déjà été conçus par l’équipe de Georges Hadziioannou. Pour cela, il a d’abord fallu enfermer des colorants (dioxyde de titane pour le blanc) ou des pigments inorganiques (de l’oxyde de fer pour le noir) dans des polymères électriquement chargés : l’un en positif, l’autre en négatif. En les plaçant dans une même cellule soumise à un courant électrique modulable les particules colorées, dont la charge est sollicitée, migrent à la surface de la cellule et se révèlent en réfléchissant la lumière. En superposant deux cellules, il est ainsi possible d’afficher chaque couleur alternativement ou simultanément (afin de les combiner).
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Pour passer à une chromie complète, il faudrait pouvoir superposer quatre cellules associant par paires les trois couleurs primaires, ainsi que le noir et le blanc. La constitution des particules teintées et chargées étant déjà maîtrisée, il ne reste plus qu’à effectuer les expérimentations pour finaliser l’ensemble. Cela devrait être chose faite fin 2011, le temps pour Georges Hadziioannou de terminer l’installation de son laboratoire. Le livre électronique en couleurs ne sera qu’une étape. Fabriqué avec des polymères, il devra à terme être flexible et imprimable comme son ancêtre de papier ou comme les panneaux solaires translucides, également en chantier au LCPO. Livres, journaux, panneaux publicitaires, les applications seront multiples. * LCPO : Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques.
Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques [ LCPO ]
Électrodes transparentes Utilisées dans les écrans télé, les électrodes transparentes et conductrices sont aujourd’hui fabriquées avec de l’indium, dont les ressources sont presque épuisées. C’est pourquoi les chercheurs du LCPO cherchent un procédé de fabrication à base de polymères « conjugués » ou d’autres matériaux comme les nanotubes de carbone multiparois qui présentent des propriétés conductrices.
Le prix de l’excellence Cette chaire d’excellence est financée par la région et la société ARKEMA. Plus de 2 000 000 d’euros sont investis par l’Aquitaine pendant cinq ans.
Attirer des projets d’envergure Structurer l’information en utilisant le magnétisme et stocker un Terabit sur un cm2; c’est l’objectif (déjà atteint sur le plan théorique) du projet Magniphico, l’un des cinq projets ANR auquel le laboratoire de Georges Hadziioannou a été associé en moins de deux ans d’existence.
Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques [LCPO] UMR 5629 - CNRS Institut Polytechnique de Bordeaux Université Bordeaux 1 Talence www.lcpo.fr
La recherche MADE IN Aquitaine 10 portraits de recherches - Édition 2010
Réalisation : Cap Sciences - Rédaction : Donatien Garnier - Photo : Frédéric Desmesure - Conception graphique & réalisation : Lisa Morand
Des journaux électroniques en couleur
“ Protéger dans l’économie mondialisée
les travailleurs, les consommateurs
et l’environnement
”
Centre de Droit Comparé du Travail et de la Sécurité Sociale
Chercheuse en droit au laboratoire Comptrasec*, Isabelle Daugareilh observe depuis dix ans l’évolution du cadre juridique dans lequel se développent les entreprises transnationales. Avec son équipe, elle fouille le droit international à la recherche de textes, parfois anciens, permettant de poursuivre ces firmes quand elles attentent aux droits de l’homme ou détruisent l’environnement. es entreprises transnationales sont-elles affranchies de toute responsabilité ? Écloses entre les années 1980 et 2000 ces firmes géantes profitèrent d’un contexte de dérégulation et de généralisation des politiques de libre-échange pour éclater leurs activités industrielles dans des pays à faible niveau de protection sociale et environnementale. À première vue, elles opèrent dans un vaste néant juridique rendant toute poursuite impossible. Les recherches menées par Isabelle Daugareilh révèlent cependant que le vide n’est pas aussi absolu qu’il en a l’air. L’Organisation Internationale du Travail et l’Organisation de Développement et de Coopération Économique ont ainsi adopté des textes (certes non contraignants mais régulièrement actualisés) pour encadrer l’action des entreprises transnationales. Une sorte de droit mou « soft law »
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qui pourrait être le berceau de normes juridiques. D’autre part, les firmes elles-mêmes se dotent progressivement de codes de « responsabilité sociale de l’entreprise ». Ce concept inventé aux États-Unis en 1953 se développe de façon différente dans les entreprises d’origine anglo-saxonne ou asiatique et européenne. Les premières choisissent d’adopter des normes seulement unilatérales tandis que les secondes acceptent, pour certaines d’entre elles, de s’engager dans des processus de négociation avec les syndicats voire des ONG. Elles permettent même de se soumettre à des évaluations éventuellement assorties de sanctions. Un processus ressemblant beaucoup à celui qui avait abouti, au siècle dernier, à l’élaboration d’un droit social à l’échelle des États. * Comptrasec : Centre de Droit Comparé du Travail et de la Sécurité Sociale.
Centre de Droit Comparé du Travail et de la Sécurité Sociale [ COMPTRASEC ]
Trouble-fête L’adoption prochaine de la norme privée ISO 26000 sur la responsabilité sociale des organisations aurait pu être une bonne nouvelle. Sollicitée en tant que spécialiste sur cette question, Isabelle Daugareilh en a soulevé les limites et en particulier l’absence de certification qui la distingue des autres normes ISO. En ce sens, elle se situe en retrait des progrès amorcés en Europe. Un livre de référence Pionnière dans son sujet d’étude, la chercheuse bordelaise publie en 2010 un livre de référence à l’échelle internationale portant sur la responsabilité des entreprises transnationales dans l’économie globalisée. Collectif et transdisciplinaire, il rassemble 32 témoignages de spécialistes (juristes, économistes et sociologues) de par le monde.
Approfondissements Le Conseil régional a investi 240 000 euros dont 127 000 euros pour une thèse et le salaire d’un post doctorant pendant un an. Ceci afin de permettre l’approfondissement de certains de ces aspects dont ceux liés à la mise en œuvre des normes. Cette initiative prend le relais du programme européen qui avait lancé la recherche sur la responsabilité sociale.
COMPTRASEC UMR 5114 - CNRS Université Montesquieu Bordeaux IV Pessac http://comptrasec.u-bordeaux4.fr
La recherche MADE IN Aquitaine 10 portraits de recherches - Édition 2010
Réalisation : Cap Sciences - Rédaction : Donatien Garnier - Photo : Frédéric Desmesure - Conception graphique & réalisation : Lisa Morand
Entreprises transnationales : vers la fin du non-droit ?
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pétrolière faisait avancer la préhistoire?”
Et si la prospection
PACEA de la Préhistoire à l’Actuel : Culture, Environnement et Anthropologie
Croisant l’approche culturelle avec des sciences dures telles que la biologie, la géologie ou la génétique, l’école de préhistoire de l’Université Bordeaux 1 est l’une des plus anciennes et des plus reconnues au monde. Bénéficiant de sites exceptionnels et produisant régulièrement des résultats iconoclastes, elle attire des étudiants et des chercheurs des meilleures universités. es camions vibrateurs quadrillent le désert en envoyant des ondes sismiques dans le sol. C’est le mode opératoire habituel pour identifier des couches géologiques contenant du pétrole, mais un désastre potentiel pour tous les sites archéologiques. Consciente de cette menace, l’entreprise Total s’est associée à l’Université Bordeaux 1 pour mettre en place un programme de protection et d’investigations scientifiques au sein d’une immense partie du Sahara mauritanien, promise à l’exploration pétrolière. JeanGuillaume Bordes, du laboratoire PACEA*, a sollicité la multinationale pour diffuser ces travaux, associant des scientifiques d’autres universités, des ingénieurs pétroliers et comprenant un volet de sensibilisation des populations locales. Demande non seulement acceptée mais aussi dotée
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de moyens scientifiques, de datation notamment, qui permirent d’appliquer une méthode homogène aux 2500 sites trouvés pendant l’année et demie de campagne. Parmi ceux-ci, des fonds de lacs fossiles, incluant des restes d’animaux disparus, et même des restes humains préhistoriques, dans des zones où l’on pensait que l’érosion propre aux déserts rendait impossible l’exhumation de vestiges si anciens. Les résultats exceptionnels de cette opération peuvent laisser espérer que cette première expérience devienne une pratique courante chez les pétroliers. La publication d’un ouvrage relatant l’ensemble de cette expérience est prévue pour le début de l’année 2012.
* PACEA de la Préhistoire à l’Actuel : Culture, Environnement et Anthropologie.
De la Préhistoire à l’Actuel : Culture, Environnement et Anthropologie [ PACEA ]
Autour de Lascaux De la culture solutréenne, celle des grottes de Lascaux, il y a 20 000 ans, il n’y avait jusqu’à présent aucun vestige humain. En 2010, la datation de 52 petits morceaux de crânes exhumés sur le site du Piage, dans le Lot, par l’équipe de Jean-Guillaume Bordes a changé la donne. Trouvés dans une alcôve de la paroi rocheuse, ils indiqueraient un geste funéraire connu seulement de cultures beaucoup plus tardives. Néanderthal, la fin du mythe ? En reconstituant les blocs de silex avec les outils tranchants retrouvés sur le site du Piage, puis en les datant avec précision, JeanGuillaume Bordes a pu démontrer l’existence d’une culture relais entre Néanderthal et l’Homme Moderne. Un résultat confirmé récemment par l’identification de 4 % de gènes communs entre les deux groupes d’Homo sapiens.
Fouilles La région Aquitaine a soutenu le travail de l’équipe de Jean-Guillaume Bordes au Piage, un site devenu modèle tant par son envergure scientifique (26 chercheurs venus de 11 laboratoires dans le monde) que par les efforts de sensibilisation déployés auprès de la population et des acteurs locaux. La Région Aquitaine a soutenu ce projet à hauteur de 230 000 euros répartis sur les années 2007 et 2008.
Laboratoire PACEA UMR 5199 - CNRS Université Bordeaux 1 Talence www.pacea.u-bordeaux1.fr
La recherche MADE IN Aquitaine 10 portraits de recherches - Édition 2010
Réalisation : Cap Sciences - Rédaction : Donatien Garnier - Photo : Frédéric Desmesure - Conception graphique & réalisation : Lisa Morand
Du Lot à la Mauritanie
nano-véhicule pour combattre le cancer ”
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Un
Laboratoire Régulations Naturelle et Artificielle
Synthétiser de nouvelles molécules avec des acides nucléiques comme l’ADN, très riches en contenu informationnel, et des lipides dotés de propriétés d’auto-organisation remarquables, c’est le cœur de l’activité du groupe Assemblage Supramoléculaire dirigé par Philippe Barthélémy à l’Inserm. Un travail fondamental orienté vers la recherche de nouveaux médicaments. l peut empoisonner mais il sauve des vies. Le cisplatine est une molécule bien connue dans le traitement de certains cancers ovariens par exemple. C’est de ce principe actif que s’est emparé le projet Nanova Pharma, porté par Philippe Barthélémy. Son but est d’accroître l’efficacité du médicament tout en réduisant sa toxicité. Comment ? En fabriquant une molécule hybride pouvant transporter le cisplatine jusqu’à l’intérieur de la tumeur, une sorte de nanovéhicule supportant les pièges et les conditions difficiles (la température élevée du corps humain, les anticorps…) de la navigation intracorporelle, un cheval de Troie sachant déjouer les différentes barrières cellulaires pour entrer dans les cellules tumorales et y déposer son chargement létal. Ces nano-
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particules construites à partir de molécules chimériques appelées nucléolipides ont déjà pu montrer leur efficacité sur différents plans : capables d’emporter le principe actif dans un état très concentré, elles augmentent l’activité anticancer de façon spectaculaire, notamment sur des lignées cellulaires connues pour être résistantes au cisplatine. Biologiquement programmées pour atteindre leur cible, elles se dispersent moins dans l’organisme et sont donc moins nocives. Très compétitifs par rapport aux approches concurrentes, ces premiers résultats devraient aboutir à la mise sur le marché de ces nanoparticules, via la constitution d’une société et d’un nouveau médicament en 2015. D’ici là, l’efficacité du véhicule aura encore été améliorée.
Laboratoire Régulations Naturelle et Artificielle [ ARNA ]
Colloque international Tous les deux ans le groupe Assemblage Supramoléculaire organise le colloque SupraBio dont les thèmes abordés reflètent la singularité : constructions supramoléculaires bien sûr mais aussi bio-imagerie, recherche de nouvelles molécules actives sur de nouvelles cibles thérapeutiques, évaluation de l’impact des nanotechnologies sur la toxicité humaine et sur l’environnement. Du gel aux cellules Dans un article publié fin 2009 dans la revue Chemical Communications, le groupe Assemblage Supramoléculaire a pu démontrer qu’il était possible de faire passer dans des cellules humaines, un acide nucléique, piégé dans une matrice, nanostructurée pour avoir la forme d’un gel. Un résultat obtenu avec des cellules humaines cultivées sur cette matrice gel en nanotubes.
Deux salaires Le Conseil régional soutient le groupe de Philippe Barthélémy en lui permettant l’acquisition d’équipements performants mais aussi de moyens humains conséquents. Dans le cadre de Nanova Pharma, la Région participe au financement d’une allocation doctorale et d’une allocation post-doctorale à hauteur de 200 000 euros.
Laboratoire ARNA Unité 869 - INSERM-IECB Université Bordeaux 2 Bordeaux http://www.iecb.u-bordeaux.fr/ arna_u869
La recherche MADE IN Aquitaine 10 portraits de recherches - Édition 2010
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L’ingénierie supra-moléculaire au service de la médecine
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Quand la science se met
au service de l’habitat
écologique” Napevomo
Associant des entreprises, une école d’ingénieurs et des chercheurs aquitains, le projet Napevomo*, coordonné par Philippe Lagière, s’est distingué au Solar Decathlon de Madrid. Très courue, cette compétition internationale récompense les prototypes de maisons solaires les plus innovants et les plus performants, sur le plan énergétique comme sur le plan écologique. ne élégante construction en bois truffée de technologie a poussé sur l’esplanade de l’école des Arts et Métiers à Talence. Dans son genre c’est un peu une star. Issue d’un projet piloté par les Arts et Métiers en collaboration avec le laboratoire TREFLE, NOBATEK (voir ci-contre) et cinq entreprises porteuses, le module d’habitation Napevomo est revenu du Solar Decathlon avec cinq prix dont celui, convoité, du développement durable. Un trophée obtenu grâce à une centrale d’épuration intégrée (unique en son genre) fonctionnant avec des lombrics. Une fois nettoyées, les eaux usées sont réutilisées sur les parties végétalisées de l’édifice. Un recyclage d’autant plus intéressant que les plantes couvrantes du mur et du toit végétal jouent un rôle d’amortisseur
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climatique contribuant à la fois au confort de la maison et à l’efficacité du concentrateur solaire installé sur son toit. Programmé pour suivre la course du soleil, cet équipement d’une grande efficacité a surtout été remarqué pour sa capacité inédite à produire simultanément l’électricité et l’eau chaude nécessaires au fonctionnement de la maison. Autre innovation prometteuse : un échangeur-rafraîchisseur composé avec des matériaux, à changement de phase, à base de paraffine capable de stocker et de restituer de la chaleur à la demande. Ce système a permis de maintenir une température constante de 23°C dans un espace soumis (c’était le début de l’été à Madrid) à des températures allant de 12°C la nuit à 38°C le jour ! * Napevomo : « Je me sens bien » en langue cheyenne.
Napevomo
Soudure végétale D’ordinaire le pin des Landes est séché puis traité après sa coupe. Il est ensuite débarrassé de ses parties défectueuses, transformé en pièces et assemblé. Utilisé pour la première fois sur le projet de maison Napevomo*, le procédé d’Aboutage Bois Vert ne traite le bois qu’après l’avoir assemblé. De ce fait, les pièces en contact se soudent naturellement. Un centre de ressources Implanté à Anglet et à Talence, le centre de ressources technologiques NOBATEK accompagne les acteurs de la construction soucieux de développement durable. Grâce à ses liens étroits avec les laboratoires aquitains il est en mesure de leur proposer un éventail de solutions techniques issues des dernières avancées scientifiques. Un modèle qui s’exporte au Chili, en Syrie et au Québec.
Fédérateur au sein de la région Le projet Napevomo a fédéré de nombreuses entreprises innovantes d’Aquitaine comme Exosun, célèbre pour ses traceurs solaires, Sun H20, Ouateco, producteur d’isolants écologiques ou encore Vertige, spécialiste de la toiture végétalisée. Il a été soutenu à hauteur de 155 000 euros par la Région.
Napevomo Talence http://www.napevomo.com
La recherche MADE IN Aquitaine 10 portraits de recherches - Édition 2010
Réalisation : Cap Sciences - Rédaction : Donatien Garnier - Photo : Frédéric Desmesure - Conception graphique & réalisation : Lisa Morand
L’Oscar de la maison durable
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Imprimer des cellules pour fabriquer des
organes ”
Unité Biomatériaux et Répartition Tissulaire
La bio-impression est un secteur pionnier dont le but est de fabriquer des tissus puis des organes humains. En développant sa technologie laser haute résolution, l’équipe du projet TEAL* pilotée à l’Inserm par Fabien Guillemot, est l’une des premières, en Europe, à s’y être aventurée. Grâce à ses avancées il pourrait être possible d’imprimer de la peau d’ici dix ans. emplacer l’encre d’une imprimante par des protéines, l’expérience était saugrenue mais s’avéra concluante. Réalisée aux ÉtatsUnis à la fin des années 1980, elle resta pourtant sans suite jusqu’au tournant du millénaire. L’idée revient alors avec des imprimantes bricolées puis avec des systèmes de pousseseringues ou, comme c’est le cas à Bordeaux, avec un procédé laser très innovant : des cellules en culture sont disposées sur un disque translucide revêtu d'une très fine couche d’or ou de titane. Le faisceau laser est focalisé sur cette « cartouche », provocant la projection d’infimes gouttelettes sur un matériau biocompatible. Comme il est possible de charger simultanément des cartouches chargées de cellules différentes dans la machine et de les faire alterner devant le faisceau, on
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peut reproduire en 2D des tissus vivants très simples permettant par exemple de tester des médicaments. Pour réussir à imprimer des objets plus grands il fallait réussir à passer de deux à trois dimensions. Les cellules ayant une capacité d'auto-organisation limitée, il s’agissait de les disposer très précisément dans l’espace 3D puis de rendre l’ensemble cohésif. L’équipe du projet TEAL a résolu le premier défi en superposant les motifs effectués sur plusieurs feuilles biocompatibles : le tissu est reconstitué couche de cellules par couche de cellules. Reste à améliorer la fonctionnalité de l’ensemble. Un objectif qui pourrait être atteint en combinant l'impression à d'autres procédés laser comme le micro-usinage et la photoactivation. * Tissue Engineering Assisted by Laser.
Unité Biomatériaux et Réparation Tissulaire
Impression in vivo En 2010, les chercheurs du projet TEAL ont réalisé une première mondiale en permettant la réparation de fractures crâniennes de souris vivantes. Ceci en y imprimant in situ des nanoparticules d’hydroxyapatite connues pour favoriser la réparation des tissus osseux. Laisser croître Au lieu de reproduire des organes achevés et complexes en « recopiant » les coupes obtenues par imagerie médicale, le projet TEAL suit une piste prometteuse qui consiste à fabriquer des organes non matures, avec des motifs de cellules souches, et de les laisser se développer.
Haut débit En 2011, la construction d’un nouvel appareil plus automatisé, utilisant la technologie laser femtoseconde (10-15s), et financée à hauteur de 120 000 euros par la Région, permettra d’imprimer plusieurs millions de microgouttes à la seconde.
Unité Biomatériaux et Réparation Tissulaire Unité 577 - CNRS Université Bordeaux 2 Bordeaux http://www.teal.u-bordeaux2.fr
La recherche MADE IN Aquitaine 10 portraits de recherches - Édition 2010
Réalisation : Cap Sciences - Rédaction : Donatien Garnier - Photo : Frédéric Desmesure - Conception graphique & réalisation : Lisa Morand
Des lasers qui recopient le vivant
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Une
plateforme pour évaluer
la toxicité des nanomatériaux de demain ” Plateforme Applications Interdisciplinaires des Faisceaux d’Ions en Région Aquitaine
Dotée d’un accélérateur de particules très performant en terme de brillance de faisceau et de stabilité en énergie, la plateforme AIFIRA* du CENBG** met au service de la recherche académique et des entreprises des outils qui la situent au tout premier plan mondial, pour l’analyse chimique aux échelles micro et nanoscopiques, et l’étude des effets des radiations sur le vivant. ’est une sorte de pieuvre à cinq bras dont la tête serait l’accélérateur de particules, et les tentacules les différentes lignes où sont focalisés les faisceaux d’ions légers, protons ou particules alpha. L’un de ces tentacules, ou plutôt son support, attire particulièrement l’attention. Il s’agit d’un monolithe de granite blanc reposant sur une dalle de béton stabilisée par des pieux descendant à 18 mètres sous terre. Un faisceau focalisé dans une section réduite à 200 nanomètres peut ainsi atteindre sa cible sans être dévié par les vibrations. Cette ligne « nanofaisceau » permet de scanner un échantillon et, après analyse des rayonnements émis lors de l’impact, de donner une image haute résolution de sa composition chimique et de la répartition spatiale de ses constituants. La précision est telle qu’il est
C
possible de localiser les nanoparticules présentes dans le tissu étudié. C’est ainsi que le groupe de Philippe Moretto, qui dirige la plateforme, a pu mettre en évidence que les nanoparticules d’oxyde de titane utilisées dans les crèmes solaires ne dépassaient pas les couches cornées de la peau. Un résultat dont l’importance est soulignée par une nouvelle publication du laboratoire : la pénétration des nanoparticules de titane dans des cellules de peau humaine modifie leur métabolisme d’un important messager cellulaire : le calcium. Des recherches élargies à un organisme vivant, un ver témoin des effets des activités humaines sur l’environnement, permettront d’approfondir l’étude toxicologique.
Plateforme Applications Interdisciplinaires des Faisceaux d’Ions en Région Aquitaine [AIFIRA]
Balistique intracellulaire Sur la plateforme, la ligne d’irradiation ciblée est également un équipement de premier plan. Il n’en existe que sept dans le monde. Elle permet non seulement d’irradier, ion par ion, des cellules à l’unité, mais aussi de choisir quelle partie de la cellule, noyau ou cytoplasme, on souhaite exposer, puis de suivre dans le temps les mécanismes de réponse de cette cellule.
Un appui constant C’est le contrat de plan État/Région 2000-2006 qui avait permis de débloquer les 2,7 millions d’euros nécessaires à la construction de la plateforme en partenariat avec le CNRS et l’Université Bordeaux 1. Depuis, l’Aquitaine a financé de nouveaux équipements pour AIFIRA à hauteur de 360 000 euros.
Irradiations à très faibles doses Grâce à la ligne d’irradiation ciblée, le groupe de Philippe Moretto développe la connaissance sur les irradiations à très faibles doses. Inédites, les données recueillies seront très utiles pour évaluer les effets des expositions dans l’environnement ainsi que les mécanismes d’action des ions utilisés dans les futures techniques de thérapie anticancéreuse.
Plateforme AIFIRA Centre d’Études Nucléaires de Bordeaux Gradignan Gradignan http://www.cenbg.in2p3.fr
*AIFIRA : Applications Interdisciplinaires des Faisceaux d’Ions en Région Aquitaine.
La recherche MADE IN Aquitaine
* * CENBG : Centre d’Études Nucléaires de Bordeaux Gradignan.
10 portraits de recherches - Édition 2010
Réalisation : Cap Sciences - Rédaction : Donatien Garnier - Photo : Frédéric Desmesure - Conception graphique & réalisation : Lisa Morand
Des faisceaux d’ions haute-précision
D
epuis 1998, la Région Aquitaine fait le pari de l’intelligence et de l’innovation en menant une politique très volontariste pour relever trois défis : celui de la recherche, celui du développement industriel pour préparer les emplois de demain et celui de l’égalité des chances. Avec 10 % de son budget, elle est la première région française pour le soutien à la recherche, à l’enseignement supérieur et au transfert de technologies.
Cette dynamique n’est sans doute pas étrangère au fait que le projet « Vers un nouveau modèle d’Université » ait fait partie des 10 projets retenus au niveau national dans le cadre de l’opération Campus.
La structuration du monde universitaire et de la recherche a abouti, en 2007, à la création du Pôle de Recherche et d’Enseignement Supérieur – PRES - « Université de Bordeaux », sous l’impulsion de ses 8 membres fondateurs, les quatre universités bordelaises et quatre écoles d’ingénieurs.
C’est justement en suscitant le développement d’un esprit de campus que l’Université de Bordeaux ambitionne de renforcer son inscription dans le territoire aquitain, de contribuer à rapprocher Sciences et Société et d’accroître sa lisibilité à l’échelle nationale et internationale.
Le dynamisme de la politique régionale et l’organisation de la recherche en filières et pôles d’excellence font de l’Aquitaine un territoire attractif pour le développement scientifique et technologique, comme le démontrent les arrivées de l’INRIA et de Sup Optique sur le campus de l’agglomération bordelaise.
Ces portraits de recherches illustrent la richesse et la diversité des projets menés en Aquitaine et soulignent la créativité de ces scientifiques passionnés par leur sujet. Alain Rousset, Président de la Région Aquitaine
Conseil régional d’Aquitaine Direction de la recherche et du transfert de technologie 14, rue François-de-Sourdis – 33077 Bordeaux www.aquitaine.fr
Cap Sciences Hangar 20 – Quai de Bacalan – 33300 Bordeaux www.cap-sciences.net