Des matériaux et composants céramiques spécifiques aux systèmes communicants intégrés, sécurisés, et intelligents pour une amélioration de la sécurité par des transmissions radiofréquences.

Le LabEx ∑-lim a été lauréat des investissements d’avenir, pour une durée de huit ans (mars 2011 – décembre 2019). C’est un projet de recherche académique entre l’Institut de recherche XLIM et le laboratoire SPCTS mutualisant des ressources importantes (60 ETP, 7 500 k€ / an). Le projet propose d’explorer les nouvelles technologies et architectures matérielles et logicielles qui constitueront les systèmes de communication de demain. Les applications viseront la sécurité des biens, des lieux,  des personnes, de la santé, de la médecine, et de l’énergie par l’amélioration et la fiabilisation des transmissions radiofréquences. Grâce à une modélisation puissante, le projet permettra de lever les verrous scientifiques pour la réalisation de fonctions et systèmes sécurisés à partir de composants et circuits originaux issus de nouveaux matériaux.

Quatre secteurs de recherche sont identifiés :
•    Matériaux et procédés céramiques pour composants et circuits
•    Composants et circuits électroniques et optiques intégrés
•    Fonctions et systèmes sécurisés
•    Modélisation

Trois chaires d’excellence, au cœur des métiers historiques des deux laboratoires fondateurs sont au centre du projet :
•    Bio-Ingénierie : 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
Contact : " target="_blank">Rodney O’Connor
•    Métrologie optique et μ-ondes  : physique et technologie de HC-PCF,  optique cohérente et non linéaire, optique atomique et quantique
Contact : " target="_blank">Fetah Benabid
•    Systèmes intégrés et sécurisés : développer une compétence système dans le projet LabEx ∑-lim (réseaux de capteurs, front end RF)
Contact : " target="_blank">Jacques Sombrin

Outre la recherche, la formation et la valorisation sont deux aspects importants du LabEx ∑-lim. Prenant appui sur le potentiel existant, ce projet est une opportunité pour élargir l’offre de master et accroître son attractivité comme son ouverture internationale. Une attention spécifique est portée à la dimension interdisciplinaire des formations comme à leur adéquation avec l’écosystème régional. Un partenariat renforcé avec les entreprises devrait accroître les capacités d’insertion professionnelle des étudiants.

Contacts coordination et gestion des activités du LabEx ∑-lim :
" target="_blank">Dominique Baillargeat – Directeur, " target="_blank">Thierry Chartier – co-directeur
" target="_blank">Céline Parvy et " target="_blank">Tibaire Munsch – Chargées de pédagogie et de valorisation

Focus sur la chaîne Bio-Ingénierie

Les activités de recherche de la chaire Bio-Ingénierie dirigée par le Dr Rodney O’Connor (laboratoire BioEPIX, Xlim) 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, ces 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. Ils disposent 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, …) et d’un laboratoire de biologie équipé (cytométrie en flux, culture cellulaire …).

Ainsi, une des questions auxquelles l’équipe du Dr Rodney O’Connor essaie 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 nsPEF, et parallèlement, en essayant de comprendre les effets des nsPEF sur l’environnement tissulaire de la tumeur (vascularisation par exemple).

Voir les vidéos réalisées :
Imagerie multiphotonique in vivo de la vascularisation cérébrale chez la souris
Imagerie multiphotonique in vivo de l’architecture vasculaire d’un embryon de caille