Nanobio : Projet Nano Biotechnologie Grenoble Isère

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Les thématiques de recherche abordées par les partenaires du pôle NanoBio sont les suivantes :
Les nanomatériaux et nanostructures pouvant être interfacés avec le vivant, vectorisation/délivrance de molécules in vivo.
Les microsystèmes et la chimie pour la détection et l’analyse biomoléculaire in vitro;
Les outils d’analyse moléculaire, d’imagerie.

Autour de ces 3 thèmes, le CEA et l’UJF regroupent des forces d’un bon niveau concurrentiel en Europe.
Au CEA, 150 chercheurs (incluant l’équipe commune avec bioMérieux) impliqués sur le site Polygone
A l’UJF, 138 chercheurs dans les unités mixtes des 3 sites et 20 personnels hospitalo-universitaires et techniques du CHU

Nanomatériaux et nanostructures pouvant être interfacés avec le vivant, vectorisation/délivrance de molécules in vivo 
Les nanomatériaux, nano objets individuels ou nanostructures construits par l’assemblage d’atomes ou molécules sur mesure, vont pouvoir, grâce à leur taille et leurs propriétés particulières, s’interfacer avec les biomolécules ou les cellules et ainsi renouveler les outils d’exploration et de communication du vivant disponibles.
Ce thème comporte un fort potentiel d’innovation en fournissant des « briques nanotechnologiques » aux autres thèmes tels que « Microtechnologies et chimie pour la détection et l’analyse biomoléculaire », « Outils d’analyse moléculaire in vivo ».
Les perspectives de percées scientifiques et technologiques dans le domaine des nanobiotechnologies résident dans un bon couplage de ce thème avec les autres.
Vectorisation et délivrance de molécules.
L’objectif général est la génération de vecteurs synthétiques moléculaires et nanoparticulaires (assemblage contrôlé de molécules et fonctionnalisation de particules) permettant de cibler un traceur ou une drogue jusqu’à un tissu d’intérêt. La construction de ces systèmes de guidage repose sur l’ingénierie chimique de biomolécules impliquées dans les phénomènes de reconnaissance des cellules ou des tissus ciblés. Ces molécules sont exploitées aussi pour l’imagerie moléculaire.
Ces thématiques font l'objet de recherches fondamentales et appliquées par l'ensemble des laboratoires de l'UJF et du CEA.

Microsystèmes et chimie pour la détection et l’analyse biomoléculaire

Le développement de microsystèmes pour l'analyse moléculaire in vitro a pour objectif de détecter la présence d’une ou plusieurs molécules dans un échantillon. L’intérêt par rapport aux systèmes « classiques » macroscopiques est de pouvoir mener un grand nombre d’analyses en parallèle, à temps et coûts réduits, sur des petites quantités d’échantillons. Ceci présente un avantage majeur pour les applications visées.

C’est une activité multi-disciplinaire qui comprend les étapes suivantes :
architecture et conception pour traduire un besoin multifonctionnel (exprimé par exemple par un biologiste) en un système exploitable incluant des micro-composants,
technologie de fabrication incluant la chimie des interfaces dans la réalisation de micro-composants spécifiques,
instrumentation dans le développement de systèmes d'acquisition et de traitement de l'information associés aux micro-composants,
procédé dans la mise au point de nouveaux protocoles d'analyse biologique ou dans l'adaptation de protocoles existant aux outils miniaturisés.

La réalisation de microsystèmes d’analyse biologique nécessite la maîtrise d'un certain nombre de technologies :
la chimie (conception, synthèse des sondes moléculaires, attache sur support solide, réactions)
les méthodes de détection des réactions (signant la présence d’une espèce dans un échantillon)
la microfluidique (contrôle du mouvement des fluides)
des technologies permettant la mise en forme, l'usinage de matériaux, ainsi que le "packaging" et l'assemblage.

Le thème 1 « Nanomatériaux et nanostructures pouvant être interfacés avec le vivant » joue un rôle très important pour l’avenir de ces microsystèmes, en permettant des détections plus précises et plus spécifiques.

La plate-forme Chimie mise en place à Saint Martin d’Hères au sein du bâtiment Nanobio chimie a pour objectif la synthèse chimique de nouvelles molécules, leur caractérisation et leur validation grâce à 3 plateaux techniques (synthèse, fonctionnalisation de surface et transduction, caractérisation).

La validation biologique ou clinique de ces développements est indispensable et doit avoir lieu dès la conception du projet technologique et pas seulement après le développement du prototype. Cet objectif est au coeur de la collaboration avec les biologistes en particulier sur le Polygone et le pôle Santé.

Outils d’analyse moléculaire, d’imagerie in vivo 

La demande de systèmes d'imagerie fonctionnelle et moléculaire pour le petit animal est pressante. Ces systèmes permettent d’imager des traceurs moléculaires et/ou des traceurs liés aux gènes transportés dans l’organe à étudier. De très nombreux laboratoires privés et publics étudient des pathologies ou des thérapeutiques sur des souris et d'autres animaux avec ce type d’outils.
L’objectif est de pouvoir visualiser de manière non invasive des marqueurs moléculaires associés à des maladies spécifiques afin de permettre une détection précoce.
Les projets associent du développement de marqueurs (UJF), du développement instrumental (CEA/LETI), de la validation sur petit animal ou clinique (UJF-INSERM, CHU).

AEPI