Physique pour la santé et l’environnement

Le Pôle Santé-Environnement s’appuie sur les savoirs et expertises du LPCA pour conduire, au sein de collaborations pluridisciplinaires, une recherche fondamentale proche des questionnements sociétaux et inscrite dans le territoire. Le pôle se décline en 2 équipes (Environnement et Santé) dont les compétences scientifiques s’étendent aujourd’hui de la biologie à la physique nucléaire en passant par l’électronique, l’informatique, la physique des plasmas, la physique médicale et la volcanologie.

En santé, nous concevons des approches numériques et instrumentales pour aider au développement de thérapies innovantes chez l’homme. Ces approches vont de la création et la caractérisation de biomatériaux nano-structurés pour le comblement osseux, la production de nanoparticules métalliques radio-sensibilisantes, au développement d’outils de simulation pour anticiper les thérapies et les imageries nucléaires de demain, vers la création d’un champ de recherche alliant la biologie fondamentale et des instruments de biophysique pour l’étude des dommages cellulaires.

Images TIRF de complexes nucléoprotéiques. Martucci et al. (2024). Nucleic Acids Research

En environnement, nous développons des instruments de précision, des méthodes de simulation et des réseaux de capteurs intelligents pour instrumenter des écosystèmes et étudier en particulier la radioactivité des milieux terrestre ou aquatique et son impact sur le vivant. Ces recherches se déclinent notamment dans le cadre de la Zone-Atelier Territoires Uranifères.

En informatique, et en particulier au niveau des infrastructures de stockage et de partages de données de l’environnement, l’équipe est impliquée au niveau local dans le Cloud Environnemental au Bénéfice de l’Auvergne, au niveau national au niveau des catalogues de données et de la gestion de données du Réseau des Zones Atelier et des infrastructures de stockages de nouvelles génération en particulier pour les sciences de la terre et les données de capteurs, au niveau européen pour la conception d’un datalake pour les sciences de la terre.

Mesure du radon dans le panache gazeux de l’Etna (Italie), crédit : Luca Terray

Nos recherches s’appuient sur un plateau technique composé des équipements suivants  :

  • Un irradiateur à rayons X de type X-Rad 320 avec lequel nous pouvons réaliser des irradiations dans un environnement contrôlé jusqu’à des débits de dose pouvant atteindre 8 Gy/min et une dose totale de 500 Gy.
  • Un spectromètre gamma CANBERRA, permettant l’analyse non destructive d’émetteurs gamma (entre 35 et 2000 keV) présents dans les chaînes de décroissance de l’Uranium 238, l’Uranium 235, le Thorium 232 et des radioisotopes artificiels.
  • Un scintillateur liquide Hidex permettant la détection de faible radioactivité beta, et alpha.
  • Un microscope de fluorescence par réflexion totale interne (TIRF) permettant le suivi dynamique des interactions ADN - protéines à l’échelle de la molécule unique.
  • Un spectroscope de force acoustique permettant d’acquérir des informations structurales et mécaniques de biomolécules.
  • Une plateforme de simulation Monte Carlo open source GATE permettant de modéliser tout type de systèmes d’irradiation, de détection ou d’imagerie en utilisant des rayonnements ionisants
Exemples d’équipements du plateau technique  : microscope TIRF, scintillateur liquide et spectromètre gamma

Les thématiques scientifiques pour la santé et l’environnement sont portées par 31 chercheurs et enseignants-chercheurs, 2 ingénieurs, et 5 doctorants.

Vous pouvez retrouver le détail de nos activités sur le site suivant  : see.lpc.uca.fr