Axes de recherche et groupes thématiques

Le but de ce GdR est de favoriser le partage de compétences entre équipes de recherche afin d’étudier les grandes fonctions cellulaires au travers des localisations, des dynamiques et des interactions de molécules d’intérêt (protéines, acides nucléiques,…) dans les cellules vivantes, les tissus et les organismes. Il existe actuellement de forts verrous technologiques qui limitent nos investigations fonctionnelles dans la cellule vivante. La nature de ces difficultés est partiellement indépendante des sujets biologiques. Pour les dépasser, nous proposons de développer au sein du GdR des approches méthodologiques et technologiques, transversalement aux axes biologiques.

Nous proposons 5 axes de recherche ou approches technologiques transversales :

1. Nouvelles imageries et optimisation de contrastes :  l’imagerie quantitative non perturbatrice d’un vivant se révélant toujours plus complexe. « voir sans perturber le vivant» :

Imagerie de retardance (collagène dans les tissus), plasmonique, imagerie sans marquage (phase, ONL, Raman, Raman stimulé, Raman comprimé, …) ; imagerie multimodale non linéaire (bi-photons, SHG, THG, CARS, imagerie photo-acoustique, imagerie sans lentille.

Coordination: PIerre Bon (email) Serge Monneret (email)

2. Bio-image informatics, AI, analyse d’images multidimensionnelles, problèmes inverses. «exploiter les images»:
Méthodes de fouilles de données multimodales/multi-échelles et d’extraction de connaissances, fusion de données en microscopies corrélatives, combinaison avec les données de spectrométrie de masse, visualisation augmentée multidimensionelle, modélisation et simulation des mécanismes cellulaires, adaptation aux changements environnementaux, organisations multicellulaires  et pluricellulaires.

Coordination: David Rousseau (email), Thomas Walter (email) et Cedric Matthews (email)

3. Mesure dynamiques aux différentes échelles du vivant: approches expérimentales et théoriques, modélisation « quantifier et modéliser» :
Dynamiques et interactions moléculaires, approches quantitatives, modélisations et simulations numériques, techniques spectroscopique, fluctuation de fluorescence, FCS, SPT, ICS, FLIM, FRET, iScat, temps de vie de fluorescence, biosenseurs, coproduction théoriciens et expérimentateurs, nouveaux fluorophores.

Coordination: Laurent Heliot (email) et Cyril Favard (email)

4. Imagerie et quantification à l’échelle nanométrique et études des assemblages supra-moléculaires. «résoudre et mesurer» :

nanophotonique, Super-résolution photonique, nouvelles sondes, préparation des échantillons et milieu d’observation, quantification, modélisation, microscopie électronique environnemental, CLEM, SAF, RICM, TIRF, polarisation, contrôle de la lumière, nanostructures photoniquesmécanique moléculaire en cellule, plasticité membranaire et dynamique des récepteurs, interfaces cellulaires, biomécanique, synapse, architecture des machinerie moléculaire, relations hôtes/parasites, biofilms, virus,…

Coordination : Sandrine Lévêque-Fort (email), Ignacio Izeddin (email), Lydia Danglot (email)

5. Imageries des systèmes biologiques autoorganisés, de la cellule à l’individu. «Imagerie holistique du vivant» :

microscopie et imagerie à toutes les échelles, organes naturels ou assemblages synthétiques, organe on chip, milieux diffusants, optique adaptative, microscopie par feuille de lumière, endoscopie in vivo, optique adaptative, microscopie par feuille de lumière, imagerie sans marquage, marquages multimodaux (fluorescence + métaux).

Coordination : Gaëlle  Recher (email), Gabriel Bidaux (email)

6. Imagerie multimodale, contrôle et manipulation du vivant, mesure physiques en cellule, automatisation. «voir et agir » :

mécanobiologie, forces, mesures mécaniques, quantification, traitement de données, micromanipulations, optogénétique libération contrôlée de molécules, sonde chimicomécanique, imageries multimodales successives ou simultanées, couplage AFM/Photonique, couplage avec les imageries profondes, bioprinting, microfluidique, Automatisation, asservissement, robotique, AI, analyse embarquée

Coordination : Pierre-Henri Puech (email), Tristan Piolot (email)

Actions transversales: Fréderic Bolze (email)

Actions Thématiques

Des actions thématiques permettront de renforcer certains axes de travail ; elles visent à associer des équipes ayant un besoin technologique, une question biologique ou une approche commune. L’objectif des actions thématiques est de permettre une synergie entre les équipes sur un projet défini pendant un temps limité.. Cela se traduit par des réunions de travail, des bourses de mobilités, la production de documents de synthèse et de publications. Ces actions sont destinées à fédérer l’ensemble des membres du GdR et auront lieu pendant toute la durée de l’existence du GdR.
Nous proposons également la mise en place de formation pour les étudiants et personnels statutaires par l’organisation de colloques et symposiums, d’écoles thématiques et de cycles de formation en partenariat avec les écoles doctorales.