« Biologie en Electrique Photonique Ingénierie @ XLIM »

Equipe dirigée par Dr Rod O’Connor

www.bioelectrophotonics.org

 

Thématique : Comprendre les effets biologiques des champs électromagnétiques pulsés ultracourtes (picoseconde, nanoseconde) dans le but de développer des produits thérapeutiques « energy-based » pour les maladies humaines

 

Les activités de recherche de la chaire Bio-Ingénierie dirigée par le Dr Rodney O’Connor depuis 2012 sont concentrées sur la compréhension des effets biologiques des champs électromagnétiques pulsés ultracourts (de l’ordre de la nanoseconde), appelés nsPEF « nanosecond Pulsed Electromagnetic Field ».

A l’origine utilisés pour des applications militaires, ces champs électromagnétiques de type nsPEF ont émergé récemment dans les domaines de la médecine et de la biologie. En effet, ils offrent une approche thérapeutique innovante non-thermale, de très haute énergie (energy-based) et sans molécules chimiques, dans la lutte contre le cancer ou les maladies neuro-dégénératives.

 

 

Principalement intéressés par la base bioélectrique de la maladie, nous sommes des chercheurs multidisciplinaires issus d’universités renommées du monde entier (Canada, Etats-Unis, Espagne, Royaume-Uni, France…) utilisent des technologies de pointe avec un équipement performant à l’interface de la biologie, de la physique et de la photonique. Nous disposons ainsi de plusieurs stations d’imagerie (microscope confocal, microscope multiphotonique et laser pulsé femtoseconde, et microscope couplée à un poste d’électrophysiologie, chambre d’imagerie bioluminescence/fluorescence in vivo, stéréomacroscope…) et d’un laboratoire de biologie équipé (cytométrie en flux, culture cellulaire, PSM, …).

Ainsi, une des questions auxquelles nous essayons de répondre concerne les effets des champs électriques pulsés nanoseconde (nsPEF) précisément sur la signalisation cellulaire par l’imagerie de cellules cancéreuses vivantes (glioblastome, cancer du sein, carcinose péritonéale…), en ciblant le rôle du potentiel mitochondrial, du cytosquelette, du calcium dans le déclenchement de l’apoptose suite à une exposition aux nsPEFs, et parallèlement, en essayant de comprendre les effets des nsPEF sur l’environnement tissulaire de la tumeur (vascularisation par exemple).

 

Techniques et équipements :

- Culture cellulaire

- Imagerie en microscopie à fluorescence et bioluminescence, microscopie multiphotonique

      

- Poste d'électrophysiologie 

- Poste de chirurgie

- Biologie moléculaire et construction de vecteurs d'expression dérivés de l'optogénétique

- Générateurs d'ondes électromagnétiques et dispositifs d'exposition aux champs électriques 

 

Collaborations :

Wake Forest University, Winston Salem, North Carolina (EU)

Janelia Research Campus (ADVANCED IMAGING CENTER), (EU)

Veterinary school, université de Tufts, (EU)

IMS (l’Intégration du Matériau au Système) CNRS 5218 Bordeaux

IES (institut d’électronique) Montpellier

Service de chirurgie digestive CHRU/ERMA Limoges

SPCTS CNRS 7315 Limoges

UGMA 1061 INRA Limoges

CRIBL CNRS 7276 Limoges

EA6309 (Maintenance myélinique et neuropathies périphériques) Limoges

 

 Services utilisés :

 

Manpower :

-          1 porteur de chaire LabEx

-          1 post-doctorant

-          3 doctorants

-          1 Ingénieur d’étude

-          Accueil de Master I et II des parcours de biologie ou de physique

 

Aspects interdisciplinaires :

-          Caractérisations, développement de système d’exposition et utilisations d’ondes électromagnétique dans les pathologies neuronales et cancéreuses in vitro et in vivo.

-          Caractérisations et utilisations des sources à impulsion femtoseconde dans les domaines de l’optogénétique, des neurosciences et du cancer in vivo et in vitro.

 

Plus-value :

-          Stimuler l’interdisciplinarité entre les équipes de Limoges (Chimie, physique, chirurgien et biologie).

-          Accueil et mobilité de chercheurs/étudiants étrangers

-          Originalité d’un programme de recherche unique en France

 

Perspectives :

-          Développer des études cliniques sur des patients (cancer, pathologies neuronales) dans le domaine de l’électromagnétisme

-          Recrutement de personnels à rayonnement international

 

Merci de votre visite !