L'Agence nationale de la recherche Des projets pour la science

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  • MicroEye Microscopie tridimensionnelle des tissus oculaires par OCT plein champ: applications à la greffe de tissus et cellules au cours des pathologies opthalmologiques

    MicroEye: Microscopie tridimensionnelle des tissus oculaires par OCT plein champ
    Transfert à la clinique ophtalmologique de la tomographie par cohérence optique plein champ (FFOCT), une technologie émergente qui permet une étude histologique sans fixation. L'examen des tissus animaux et humains normaux et pathologiques permettra une amélioration des processus cliniques.

    Analyse nondestructive, micrométrique de la viabilité, l'anatomie et la fonction
    Greffons : Actuellement, l’évaluation préopératoire des greffons cornéens reste limitée, et l'influence des caractéristiques histologiques sur le résultat de la greffe à long terme reste inconnue. Nous postulons que l'examen FFOCT des cornées de donneur deviendra le standard pour les banques de tissus, en améliorant la sélection des tissus en fonction de la couche à greffer. Cornées artificielles : La chirurgie de la cornée s’est avéré un domaine pionnier de la bioingénierie, avec le développement des cultures de cellules de la surface oculaire et le développement des cornées artificielles. FFOCT permettra de caractériser la colonisation cellulaire dans le tissu vivant. Rétine : L'examen des fragments de tissu frais prélevés pendant l’intervention chirurgicale par FFOCT aidera le chirurgien à identifier le tissu enlevé et avancera les connaissances scientifiques des structures oculaires : membranes rétiniennes, vitré et fibres du cristallin dans le cataracte.



  • CommonPlant Accès, biens communs et amélioration des plantes Redéfinir le système juridique pour faire face aux défis de l’augmentation de la population mondiale et de la préservation de l’agrobiodiversité

    Biens communs, amélioration des plantes et recherche agricole
    Faire face aux défis de la sécurité alimentaire et de la préservation de l'agrobiodiversité

    Etude approfondie des bénéfices, pour le domaine de l'amélioration des plantes, de l’irruption de la notion de « biens communs »
    Les enjeux conjoints de sécurité alimentaire et de préservation de l'agrobiodiversité obligent à penser autrement la question de la production agricole. Il faut sans produire toujours plus, mais surtout produire mieux afin de maintenir la diversité biologique et limiter les effets du changement climatique. Il devient urgent de penser un système durable de production des semences. Les sciences sociales, tout particulièrement le droit, peuvent contribuer à faire évoluer le système juridique, de manière à atteindre un meilleur équilibre entre les exigences du progrès technique et de l'innovation et la protection des systèmes d'innovation informelle portés par les agriculteurs et les communautés locales et autochtones. Une première voie d’exploration s’ouvre : le concept de propriété tel qu'il a été établi par les penseurs libéraux et néo-libéraux. Avec cet enjeu : interroger la propriété privée et son trait distinctif en Occident, i.e. le droit d'exclure. Le débat sur l'accès dans le droit de propriété privée constitue un bon point de départ. La réflexion pourrait s'inspirer des travaux pionniers menés en économie politique, notamment ceux de Jeremy Rifkin qui a perçu le mouvement de substitution de la « logique d’accès » au modèle de la propriété absolue et exclusive dans le capitalisme moderne. De nouvelles perspectives se dessinent ici qui permettent de repenser la propriété en déplaçant l’axe de la réflexion de l’exclusion vers l’inclusion (« droit de ne pas être exclu »). Il a récemment été proposé d’aller au-delà et de reconnaître une troisième voie entre propriété privée et propriété publique : celle de la conception de « biens communs » ou promotion des « communs » existants dans le domaine végétal. Une réflexion abondante a déjà été menée de manière générale, spécialement aux États-Unis et en Italie. Une étude reste à faire dans le domaine végétal, car le terme de « commun » est régulièrement évoqué à propos du TIRPAA et de la sélection participative.



  • SynSpe Role de l’activité neuronale et des molécules d’adhésion synaptique neurexines et neuroligines dans la différentiation et la spécificité synaptique

    Mécanismes moléculaires de la formation de connexions neuronales spécifiques
    Nous étudions le rôle de l'activité neuronale et des molécules d'adhésion neurexine et neuroligine dans la formation de connexions spécifiques et fonctionnelles. L'un des enjeux importants est de comprendre l'étiologie de maladies telles que l'autisme ou la schizophrénie, caractérisées par des troubles sévères d'interactions sociables.

    Mécanismes de la spécification moléculaire et fonctionnelle des synapses
    Comprendre comment les nombreuses connexions neuronales (ou synapses) se forment et se différentient les unes des autres pour traiter des informations complexes dans le cerveau représente un enjeu majeur en neurobiologie. De manière très frappante, des anomalies même subtiles de l’organisation synaptique peuvent conduire à des maladies telles que l’autisme ou la schizophrénie, qui se caractérisent par des déficits importants d’interactions sociales. Ces troubles se développent à des stades tardifs du développement, lorsque les synapses se forment et se stabilisent ; elles n’affectent donc pas l’organisation générale du cerveau et leur diagnostique s’avère généralement difficile. Comprendre l’étiologie de telles maladies nécessite donc une investigation en profondeur des mécanismes du développement synaptique. Les études réalisées jusqu’à présent dans plusieurs laboratoires montrent que les molécules d'adhésions permettant la reconnaissance des partenaires synaptiques, tout comme l’activité, jouent un rôle à la fois subtil et critique dans la formation des circuits synaptiques spécifiques dans le système nerveux central. Bien qu’elles ne soient ni l’une ni l’autre complètement indispensables à la formation de connexions synaptiques, ces études suggèrent qu’elles régulent conjointement les processus de sélection synaptique, de différentiation et de stabilisation synaptique. Leurs rôles respectifs et la façon dont des deux paramètres importants interagissent et s’influencent mutuellement au cours des différentes étapes du développement restent à établir. C’est ce que nous nous proposons de faire dans ce projet de recherche en nous concentrant sur l'adhésion synaptique entre neurexines présynaptiques et neuroligines postsynaptiques, des protéines impliquées dans le développement synaptique et pour lesquelles des mutations liées à l'autisme ou la shcizophrénie ont été trouvées.



  • LIPSTIC Libration, précession, déformations de marées : sur l’importance des forçages mécaniques dans l’organisation des écoulements planétaires et stellaires

    Libration, précession, déformations de marées: sur l’importance des forçages mécaniques dans l’organisation des écoulements planétaires et stellaires
    Il est souvent admis que les mouvements convectifs sont responsables des écoulements dans les enveloppes fluides des planètes, et en particulier des dynamos. Cependant, des mécanismes alternatifs liés aux perturbations des mouvements de rotation des planètes peuvent également entrer en jeu. Notre but est donc d'étudier l'importance de trois effets présents à l'échelle planétaire, mais encore largement méconnus : les forçages de libration, de précession, et les distorsions de marée.

    Vers une description alternative des écoulements et dynamos planétaires
    Les écoulements dans les couches fluides des planètes, des lunes et des étoiles, sont d'un intérêt primordial pour leur dynamique interne et leur évolution temporelle. En effet, ces écoulements dissipent de l'énergie et génèrent des couples, qui influencent la dynamique orbitale des corps considérés. Les écoulements sont aussi responsables de la génération des champs magnétiques. Enfin, les flux de chaleur stellaires et planétaires sont directement liés aux écoulements dans les couches fluides. Une compréhension globale de l'organisation des mouvements fluides à l'intérieur des planètes et des étoiles est donc indispensable.
    Le but du présent projet est d'aller au-delà de l'état des connaissances actuelles et de réévaluer les modèles classiques de dynamique interne se basant uniquement sur les mouvements convectifs. Notre travail prend place dans un contexte international d'activité scientifique intense, découlant des derniers résultats des missions spatiales qui mettent en évidence la nécessité d'aller au-delà des modèles standards pour comprendre la variété des configurations planétaires et stellaires.
    Nous visons à quantifier systématiquement le rôle de trois processus génériquement présents aux échelles planétaires, mais souvent négligés d'un point de vue dynamique: la précession, les distorsions des marées et la libration. En effet, une énorme quantité d'énergie est stockée dans la rotation des corps stellaires: ces forçages mécaniques pourraient jouer le rôle de transporteurs efficaces, qui extraient cette énergie et génèrent des mouvements fluides intenses. Ces effets ont longtemps été négligés, principalement en raison d'un malentendu: les critiques se sont en effet focalisées sur la non-pertinence de la réponse laminaire aux forçages mécaniques, plutôt que de considérer le cas pleinement turbulent. Notre but est donc de décrire les caractéristiques génériques des écoulements turbulents associés, en combinant des approches expérimentales et numériques.



  • DIALYDOM Dialyse à domicile

    DIALYDOM : DIALYse à DOMicile
    L'échec rénal chronique est une cause majeure de décès dans le monde. Son coût élevé de traitement (dialyse, greffe) en fait une priorité de haut-niveau pour les soins de santé. L'auto-surveillance des dialysés à domicile a été identifiée comme un facteur clé pour relever les défis auxquels font face les professionnels de la santé. Le projet vise à développer un dispositif portable de monitoring de l’hydratation basé sur une mesure d’impédance effectuée par le patient en dialyse sur sa jambe.

    Développer un dispositif validé, robuste, intégré et simple d’utilisation, portable, de monitoring de l’hydratation basé sur une mesure d’impédance effectuée sur la jambe par le patient en dialyse
    Actuellement, il existe un besoin réel de disposer d'une technique non-invasive pratique et robuste pour l’évaluation précise de l'état d’hydratation utilisable à domicile par le patient souffrant d'insuffisance rénale. Des techniques sont utilisées en milieu clinique pour aider à détecter et interpréter les variations de composition corporelle liées à des changements métaboliques. Ces techniques ne sont pas utilisables à domicile en raison de leur complexité, leur coût et l'encombrement de l'équipement. Pour répondre à ces besoins, la mesure d’impédance localisée (BIA segmentaire) a été proposée. Toutefois, le placement des électrodes reste difficile à standardiser. De légères différences dans le placement des électrodes peuvent modifier la zone de tissu examinée et affecter les valeurs des paramètres dérivés.
    Il est nécessaire de conduire des études et standardiser la conception des électrodes. Une hypothèse fondamentale dans les mesures de BIA est que les impédances de chacune des quatre interfaces peau-électrode n'ont aucun effet sur les impédances de tissu mesurées et sur les paramètres dérivés, ce qui est généralement incorrect. Les travaux publiés et les systèmes commercialisés reposent des rapports réalisés à l'aide d'électrodes ECG de relativement haute impédance, ce qui affecte les résultats.
    Le projet consiste à améliorer la conception de l'électrode et son positionnement, et développer une technique de mesure compacte à 4 électrodes localisées sur la jambe, en particulier pour la dialyse à domicile. La conception des électrodes, leur taille, forme et orientation sera étudiée afin de créer les meilleures combinaisons pour une mesure de BIA précise, répétable et robuste. Deux produits seront développés et évalués : l'un sera destiné à l'environnement clinique et l'autre (simplifié, miniaturisé-version intégrée de l'appareil clinique) sera plus adapté pour une utilisation par les patients dans leurs maisons.



  • PlasmoExpress Méthodes bioinformatiques pour l'analyse de la régulation transcriptionnelle chez Plasmodium falciparum

    Développement de méthodes bioinformatiques pour l'étude de l'expression génique du parasite responsable de la malaria (paludisme)
    Ce projet a pour objectif de développer de nouvelles méthodes
    bioinformatiques pour comprendre comment le parasite responsable de la
    malaria régule l'activité de ses gènes, notamment en réponse à un
    traitement ou à un stress. In fine, un des objectifs est donc de
    comprendre comment le parasite réagit à un traitement anti-paludique,
    afin d'améliorer les traitements existants et en trouver de nouveaux.

    Comprendre la biologie d'un des parasites les plus meurtriers
    La Malaria est l'une des maladies infectieuses les plus
    meurtrières. Elle menace un demi milliards d'humains dans le Monde et
    cause entre 1 et 2 millions de décès chaque année, principalement dans
    les pays en voie de développement. L'infection est causée par des
    parasites protozoaires du genre Plasmodium, transmis par la piqure des
    moustiques Anopheles femelles.

    Malgré les efforts soutenus pour combattre la maladie, de nouveaux
    médicaments sûrs et abordables sont requis pour répondre à
    l'apparition de résistance face aux traitements actuels. À cette fin,
    une compréhension fondamentale de la façon dont les gènes du parasite
    sont régulés est essentielle pour le développement de nouvelles
    stratégies thérapeutiques. En particulier, une meilleure connaissance
    des processus régulant les gènes impliqués dans des fonctions clés,
    telles que la transmission, l'évasion immunitaire et la résistance aux
    médicaments, est susceptible de fournir de nouvelles cibles
    thérapeutiques prometteuses. De plus, cela pourrait mettre en lumière
    le mode d'action de certaines thérapies actuelles, et aider à
    comprendre le mécanisme de résistance du parasite.

    Le but de ce projet est de développer de nouvelles méthodes
    bioinformatiques permettant de percer les mécanismes de régulation de
    l'activité des gènes chez Plasmodium. In fine, les buts sont
    l'identification de nouvelles cibles thérapeutiques, et
    l'identification des cibles des anti-paludiques connus.



  • 3DRAM Nouvelles technologies de réalisation d’absorbants électromagnétiques 3D ou conformables, ultra-minces et légers

    Nouvelles technologies de réalisation d'absorbants électromagnétiques 3D ou conformables, ultra-minces et légers
    Le projet 3DRAM vise à développer de nouvelles technologies pour la réalisation d'absorbants électromagnétiques. Les objectifs du projet sont les suivants : i) développer des surfaces absorbantes souples, légères et minces pour des fréquences comprises entre 1 et 4 GHz par couplage entre matériaux composites et métasurfaces et ii) développer des technologies de mise en forme 3D d'absorbants et de surfaces sélectives en fréquence.

    Enjeux et objectifs
    Autrefois restreintes à la furtivité des systèmes de défense, les surfaces absorbantes radar (ou Radar Absorbing Materials RAM) trouvent aujourd’hui de nombreux débouchés dans l’industrie. Les applications potentielles des surfaces absorbantes sont aujourd’hui nombreuses et les technologies employées pour leur réalisation doivent évoluer pour répondre à ces nouveaux besoins.
    Ce projet a pour objectif de combler les deux principales lacunes des absorbants commerciaux actuels : i) les absorbants ultra-minces pour les fréquences basses du spectre (<4GHz) et ii) les absorbants ou surfaces sélectives en fréquence (FSS) 3D.
    Le besoin en absorbant ultra-mince pour des fréquences basses intéresse à la fois les domaines militaire et civil. En effet, à ces fréquences, les solutions les plus efficaces sont basées sur l’utilisation de ferrites (lourdes et chères) ou de mousses polymères chargées (épaisses). Des composites magnétiques souples, relativement fins, sont également disponibles mais les niveaux d’absorption sont alors limités. Ce projet propose de concevoir des absorbants ultra-minces en couplant les propriétés d’absorption des métasurfaces et des matériaux composites. Etant donnée la gamme de fréquences visée (1-4GHz), les applications potentielles concerneront la furtivité des systèmes militaires, mais aussi la protection des locaux contre les radiations (GSM, Wifi...) et la limitation des perturbations EM des radars civils par les éoliennes.
    Le deuxième objectif du projet consiste à développer des moyens technologiques pour la réalisation d’absorbants ou de surfaces filtrantes 3D. Ces objets absorbants 3D trouveront des applications dans le domaine de la guerre électronique (protection des missiles contre les agressions EM) ou de la CEM (réalisation de boitiers absorbants pour les circuits hyperfréquences). Pour cela, les laboratoires impliqués se concentreront sur l’impression 3D de composites absorbants et sur leur métallisation sélective 3D.



  • WARS 'LA GUERRE A FAIT SHANGHAI' : POUR UNE HISTOIRE SPATIALE DE SHANGHAI AUX 19e-20e SIECLES (1842-1952)

    'LA GUERRE A FAIT SHANGHAI' : POUR UNE HISTOIRE SPATIALE DE SHANGHAI AUX 19e-20e SIECLES (1842-1952)
    Ce projet se propose d'étudier l'histoire de la guerre et des violences civiles à Shanghai sur un long siècle (1842-1952) sous l'angle de l'histoire spatiale (spatial history) et cherche à établir les déterminants et les modes de transformation de la ville qui ont résulté de la guerre. Il se situe à l’articulation de l’histoire et de la géographie. L’approche méthodologique adoptée s’inscrit dans le courant des « humanités numériques ».

    x
    Les guerres ont un impact considérable sur les territoires et leurs populations. De nombreuses villes ont été, à un moment donné de leur histoire, soumises aux conséquences catastrophiques de la guerre. Certaines ont subi des assauts répétés, des cycles successifs de destruction et de reconstruction, des déplacements de population, et comme conséquence, un remodelage de leur environnement. Pourtant, seule une poignée de grandes métropoles modernes ont subi à répétition de tels cycles de destruction soudaine et complète, suivie de périodes de reconstruction plus ou moins rapide, impliquant un renouvellement massif de leurs populations. Dans ce projet, nous voulons montrer que Shanghai représente un cas singulier - bien que malheureux - d'un espace urbain qui du milieu du 19e siècle à la fin des années 1940 a été pris dans plusieurs conflits. La ville tient également le triste record d'avoir été la première ville au monde à être exposée aux armements les plus modernes et à avoir souffert de niveaux jusqu'alors inconnus de violence.
    L'histoire de Shanghai a été racontée sous l'angle de la modernisation, de l'occidentalisation et d’un développement économique étonnant. En d'autres termes, Shanghai apparaît dans la plupart des études comme une «success story ». Un succès, elle a en effet été. Et justement, ce succès est d’autant plus étonnant quand on examine de près l'histoire de la guerre et de la violence dans la ville. Dans ce projet, nous soutenons que le développement de Shanghai en tant que territoire urbain a été conditionné par les questions de défense et de conflit. Shanghai a prospéré et s’est nourri des effets de la guerre. De l'incursion militaire initiale et brève occupation par les troupes britanniques en 1842 à la guerre civile (1945-49) et ses séquelles de l'après-guerre, en passant par les révoltes populaires (1853-55, 1860-61), mouvements révolutionnaires (11 , 25-27), conflits sino-japonais (32, 37), la ville a été le lieu de formes de violence.



  • MER CALME Caractérisation Acoustique de Littoraux Marins et de leurs Ecosystèmes

    Mer Calme
    Le projet aborde le développement d'une méthodologie d’observation des milieux marins côtiers à partir de l’acoustique passive: de la mesure des paysages acoustiques à la connaissance environnementale. L'observation par acoustique passive est prometteuse (long terme, haute résolution temporelle, non perturbante), permettant une description complète de l'environnement) mais exige le développement d'outils de traitement et la traduction de ces signaux en terme de connaissance environnementale.

    Enjuex et objectifs
    Répondre à ces exigences grâce à une équipe pluridisciplinaire (sciences de l'information et écologie/biologie marine) est l'objet du projet MER CALME qui focalisera sa démonstration sur les milieux infra-littoraux (bathymétrie comprise entre 0 m et 30 m). En effet ces derniers i) jouent un rôle considérable (production de la biomasse marine, cycles de la matière, large variabilité et grande dynamique spatio-temporelle) et ii) présentent des défis acoustiques en produisant un paysage acoustique d'une richesse extrême aux origines multiples (biologiques, climatiques et anthropiques). Le projet MER CALME exploitera une campagne expérimentale réalisée en 2011 où 3 points d'écoute ont été déployés pendant 6 mois dans le parc naturel marin d'Iroise.

    Le projet MER CALME est une recherche duale intéressant particulièrement i) la Défense sur ses domaines « Environnement et Géosciences, Ondes acoustiques et électromagnétiques », ii) la recherche fondamentale en science de l’information pour les défis posés par l’interprétation des signaux sonores marins, iii) la recherche fondamentale en écologie marine en permettant une observation in situ du comportement des organismes marins benthiques et iv) rencontrant les attentes sociétales en terme d’évaluation et de surveillance de la qualité environnementale des habitats marins.



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