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PhotoVivo : « Plateforme de développement de méthodes optiques innovantes pour la caractérisation des tissus biologiques par méthodes optiques multispectrales label free appliquées au diagnostic du cancer »

Financement

CPER IT2MP 2015-2020 : Contrat Plan état Région « Innovations Technologiques, Modélisation et Médecine Personnalisée »

PhotoVivo : « Plateforme de développement de méthodes optiques innovantes pour la caractérisation des tissus biologiques par méthodes optiques multispectrales label free appliquées au diagnostic du cancer »
Etat, Région Grand Est, FEDER, Ligue Contre le Cancer, Université de Lorraine, CNRS, Agence Nationale de la Recherche (ANR)

Objectif de la plateforme

La plateforme PhotoVivo regroupe les ressources techniques servant aux personnels du CRAN à développer des dispositifs médicaux innovants. Ces dispositifs permettent d’acquérir des signaux « bio-optiques » que les dispositifs actuellement sur le marché ne permettent pas d’acquérir. C’est la raison pour laquelle la plateforme regroupe 3 types de dispositifs :

- Des dispositifs de paillasse (laser, puissance-mètre, etc.) pour la caractérisation métrologique des dispositifs médiaux que le CRAN développe,

- Des dispositifs médicaux de référence qui servent dans les essais cliniques à démontrer l’innovation apportée par les dispositifs développés par le CRAN comparativement à l’existant,

- Les dispositifs développés par le CRAN qui, pour certains, sont brevetés.

Thèses soutenus ou en cours

Soutenues :

- Emilie Péry (2007)

- Gilberto Diaz (2009)

- Marine Amouroux (2008)

- Honghui Liu (2009)

- Jean-Baptiste Tylcz (2013)

- Karima El Alaoui Lasmaili (2017)

- Prisca Rakotomanga (2018)

- Héna Paquot (2020)

- Ilya YAKAVETS (2020)

En cours :

- Maria Borozdova (2021-2024)

- Victor Colas (2019-2022)

- Sergey Zaytsev (2018-2021)

- Grégoire Khairallah (2017-2021)

- Michaël Gries (2017-2021)

Post-doc

Faiza Abdat, Marine Amouroux, Hang Chen, Chemseddine Mansouri

Collaborations

Wuhan National Laboratory for Optoelectronics (WNLO), Wuhan, Chine

Research-Educational Institute of Optics and BioPhotonics, Université d’Etat de Saratov, Russie

CHRU de Nancy

Institut de Cancérologie de Lorraine

CHR Metz-Thionville

Société SEFAM : www.sefam-medical.com

Société SD Innovation : sd-innovation.fr

Société Braindex : https://www.braindex.fr/

Objectifs scientifiques

Les équipements présents sur la plateforme PhotoVivo permettent d’explorer des problématiques scientifiques relevant de plusieurs disciplines : STIC, Biologie et Santé.

Problématiques scientifiques relevant des STIC :

— Modélisation théorique et expérimentale des interactions lumière – tissus biologiques,

— Recalage et mosaïquage 2D & 3D d’images,

— Classification multi-catégories de données multidimensionnelles,

— Cartographie quantitative multi-modalités des propriétés optiques,

— Résolution de problèmes inverses et estimation des propriétés optiques des tissus biologiques

— Modélisation de la croissance tumorale, rétrocontrôle de l’excitation lumineuse et asservissement du photoblanchiment pendant un traitement photodynamique.

Problématiques relevant de la biologie et de la santé :

— Identification quantitative de biomarqueurs optiques de la carcinogenèse

— Imagerie non-invasive par fluorescence d’organes, tissus et/ou corps entier chez le rongeur. Biodistribution tissulaire & sélectivité tumorale de nanoparticules /sondes fluorescentes

— Aide au contourage chirurgical des carcinomes cutanés (délinéation tumorale)

— Télédiagnostic des plaies cutanées

Description

La plateforme PhotoVivo rassemble des équipements permettant :

— La caractérisation optique des tissus biologiques par spectroscopie et imagerie sur la bande spectrale « visible » (incluant le proche ultraviolet et le proche infrarouge) : spectroscopie et imagerie de réflectance et/ou de fluorescence (endogène ou exogène) ;

— L’irradiation de tissus biologiques par rayonnement non-ionisant notamment à des fins de thérapie photodynamique (longueur d’onde d’environ 652 nm) ou d’induction de cancers cutanés (longueur d‘onde d’environ 320 nm).

Afin de calibrer régulièrement ces équipements optiques, des dispositifs de mesures et de calibrage sont disponibles sur la plateforme : puissance-mètre, spectroradiomètre, lampes de calibrage, etc.

Dispositifs Médicaux

— Vidéo-dermoscope C-Cube®, Pixience®

— Vidéo-dermoscope Vexia®, FotoFinder®

— Laser Doppler TcPO2 PeriFlux 6000®, Perimed®

— Tomographe par Cohérence Optique 3D deepLive®, Damae Medical

Instrumentations de référence et/ou de laboratoire

— Caméra multispectrale LS150+, IMEC®

— Irradiateur UVA&B, Daavlin®

— Mesureurs optiques:

—— Puissancemètre 843-R et capteur 818-UV, Newport®

—— Spectroradiomètre Specbos® 1211, Jeti®

—— Spectroradiomètre à double monochromateurs IDR300, Bentham®

— FluorVivo 300, Indec Biosystem®

— Macroscope Nikon AZ100, DSD Andor Techology®

— Laser à diode (Ceralas, 652 nm, 2 W), Biolitec

Dispositifs développés au CRAN

— Spectroscopie tissulaire multimodalités SpectroLive® (CRAN / SD-Innovation)

— Vidéo-reconstruction bimodale de plaies cutanées VRPC® (CRAN / SD-Innovation)

— MEXICO-PDT : Modélisation EXpérimentale, Identification et COntrôle de la Thérapie Photodynamique. EP2737926B1 European Patent Office

— Banc de caractérisation spectroscopique de milieux diffusants incluant :

—— Laser super-continuum Photonics Fianim FIU15, NKT Photonics®

—— Sphères intégrantes, Pro-Lite®

—— Spectrographe imageant iHr320, Jobin Yvon®.

Politique Qualité

Depuis 2022, la plateforme PhotoVivo a entrepris une démarche d’amélioration de la satisfaction de ses utilisateurs par la certification de ses activités selon le référentiel Infra+ :

Politique Qualité

Charte des Utilisateurs

Tarifs des prestations

L’objectif de la plateforme est de satisfaire les besoins et attentes de nos utilisateurs et collaborateurs en leur fournissant des prestations ou accompagnements d’un haut niveau scientifique et technique. Dans ce contexte, la plateforme PhotoVivo a mis en place, depuis 2022, un Système de Management de la Qualité (SMQ) répondant au référentiel INFRA+ afin de s’assurer de la conformité des mesures et prestations. Avec l’accompagnement de la Délégation à l’Aide au Pilotage Et à la Qualité (DAPEQ) de l’Université de Lorraine, la plateforme a obtenu une reconnaissance de son investissement par la labélisation Infra+ en novembre 2022, renouvelée en novembre 2024, pour 2 ans.

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Spectroradiomètre à double mono-chromateurs, IDR300® Bentham®
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Dispositif IPAM (imagerie panoramique multimodalités), SD Innovation
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Caméra multispectrale LS150+, IMEC®
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Imagrie LC-OCT 3D, deepLive®, Damae Medical®
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Dispositif VRPC (Vidéo-Reconstruction des Plaies Cutanées), Brevet CRAN WO2017198575 (A1), collaboration SD Innovation
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Banc optique pour la caracétrisation des coefficients optiques de tissus biologiques avec Laser Supercontinuum Fianium FIU15, NKT Photonics® Sphères intégrantes, Labsphere®
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Dispositif SpectroLive®, spectroscopie optique Brevet CRAN US10895503 (B2)
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C-Cube®, Pixience®
PhotoVivo : « Plateforme de développement de méthodes optiques innovantes pour la caractérisation des tissus biologiques par méthodes optiques multispectrales label free appliquées au diagnostic du cancer »
Banc optique à double sphères intégrantes
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Laser super continuum sur la bande spectrale 350 – 2 000 nm
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Imagerie optique 3D par méthode LC-OCT
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SpectroLive : modélisation de la propagation des photons dans les tissus biologiques et sonde optique au contact d’un carcinome cutané (essai clinique SpectroLive, CHR Metz-Thionville).
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Caméra hyperspectrale
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Spectroradiomètre double monochromateurs
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Imagerie panoramique multimodalité : image panoramique
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Imagerie panoramique multimodalité : dispositif d’acquisition des séquences vidéo