Tremplin Carnot Interfaces | Jérôme Gateau lauréat du « défi Imag’in 2017 » avec son projet de photoacoustique 3D
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Jérôme Gateau lauréat du « défi Imag’in 2017 » avec son projet de photoacoustique 3D*

Jérôme Gateau, LIB

Jérôme Gateau lauréat du « défi Imag’in 2017 » avec son projet de photoacoustique 3D*

La photoacoustique qu’est-ce que c’est ?

Lorsqu’on utilise uniquement les ondes optiques pour voir dans des tissus biologiques humains ou animaux comme en microscopie optique, au-delà de quelques millimètres de profondeur, la lumière pénètre dans les tissus mais diffuse de manière aléatoire, comme dans le brouillard, si bien qu’il devient difficile de localiser des sources de contraste optique. Il est pourtant intéressant, en imagerie de pouvoir localiser et quantifier précisément les contrastes optiques dans les tissus. Une des solutions est de transformer les ondes optiques en un autre type d’onde, en l’occurrence, pour ce projet, en ondes acoustiques (ultrasonore), d’où le terme « photoacoustique ». L’onde ultrasonore peu diffusée nous donne la possibilité de reconstruire avec une résolution inférieure au millimètre la source.  La génération d’onde ultrasonore en photoacoustique est liée à l’absorption optique et les images ont donc un contraste d’absorption optique.

 

Quelles sont les applications possibles ?

Cette technique permet, par exemple, de mesurer l’oxygénation de l’hémoglobine avec des images précises des vaisseaux sanguins. Car, l’hémoglobine est un absorbeur optique naturellement présent dans le corps. Pour ce projet, notre objectif est d’utiliser l’imagerie photoacoustique pour imager des agents de contrastes aussi petits qu‘une molécule et de pouvoir marquer avec ces agents l’accumulation de nanomédicaments dans la zone ciblée du corps. A terme sur les patients, la stratégie envisagée est : si par imagerie on constate que l’accumulation fonctionne, on garde le même traitement et si cela ne fonctionne pas, on change. Cela pour diminuer les échecs thérapeutiques.

 

Quelles équipes vous entourent pour permettre au projet d’aboutir ?

Ce sont 4 équipes qui travaillent en parallèle : une équipe de chimistes travaille sur la synthèse d’agents de contraste, une équipe de physico-chimistes caractérise optiquement les molécules et une autre équipe fabrique les nanoparticules transportant la molécule. Pour ma part, je me charge du développement de l’imagerie photoacoustique afin de cartographier en 3D l’accumulation des nanoparticules.

 

Et comment est financé ce projet ?

Il est financé par 2 sources pour le moment. Le CNRS, par l’intermédiaire du projet Défi Imag’in nous subventionne pour acheter 30 000 euros d’équipement et de consommable et la Fédération GEFLUC (groupement d’entreprises contre le cancer) soutient également l’achat d’une machine échographique pour les signaux ultrasonores.

A l’heure actuelle, quelle est l’avancée du projet ?

Nous en sommes au début du projet. Les expérimentations in vivo avec les particules pourraient débuter d’ici 1 à 2 ans. Nous devons, avant tout, produire les nanoparticules marquées, les valider in vitro et faire des contrôles de toxicité. Le système d’imagerie photoacoustique est en cours de développement et nous pensons pouvoir proposer ce système d’imagerie au sein de PIV (Plateforme d’Imagerie du Vivant de l’université Paris Descartes) pour une mise à disposition des techniques de pointe en imagerie.

 

 

*Tomographie photoacoustique 3D pour le suivi de l’accumulation de nanovecteurs in vivo