BIOPHOTONIQUE
Introduction
Les approches interdisciplinaires utilisant les concepts et outils de la physique contribuent fortement aux avancées dans la compréhension des mécanismes biologiques aux échelles cellulaire et tissulaires. L’exploitation des interactions photon/matière vivante au travers de la microscopie ou de l’endoscopie constitut des apports majeurs. Au PhLAM cette thématique est porté par les équipes de recherche DySCo, Photonics et PMI. Le développement de techniques avancées de microscopie et de méthodes de modélisation des systèmes complexes est une thématique forte du PhLAM. Elles reposent notamment sur le développement de méthodes et d'outils de microscopie et d'analyse de données pour quantifier les interactions, les réactions (biocapteurs) et la dynamique moléculaire dans les cellules et modéliser les réseaux de régulation.
Le Plateau de Biophotonique, crée en 2016, regroupe les expertises et les moyens techniques de biologie, microscopie et microfluidique du PhLAM afin de permettre le développement et l’utilisation des techniques de biologie cellulaire et de microscopie photonique, ainsi que de microfluidique. La mission du plateau est de contribuer à la conception, à l'adaptation et à l'expérimentation de nouvelles méthodologies de biophotonique à l'interface entre la physique et la biologie. Il s'appuie sur l'expertise interdisciplinaire et les développements des membres du groupe Biophysique de l'équipe DYSCO.
Le plateau de biophotonique est ouvert à des utilisateurs extérieurs, notamment pour des expertises non disponibles dans d'autres plateaux techniques lillois (tels que la microscopie d'imagerie de temps de vie de fluorescence, la spectroscopie de corrélation de fluorescence, le suivi de particules uniques, le Raman, l'optoporation par laser, la mesure de la dynamique cellulaire).
Pour plus d'informations sur le Plateau de Biophotonique : phlam-biophotoniqueuniv-lille.fr
Activités et compétences
- Biologie cellulaire
- Biologie moléculaireMicroscopie
- Microfluidique
- Analyse d’image
- Modélisation
- Biosenseur
- Dynamique moléculaire et cellulaire
MEMBRES DE LA PLATEFORME
Laurent HELIOT (IR HC)
Directeur technique du PhLAM et Ingénieur de Recherche - Responsable Biophotonique et Membre équipe DYSCO
Jean PESEZ (IE HC)
Ingénieur d'Études - Biophotonique, Membre du service Prévention et de l'équipe DYSCO
Raoul TORERO (IE HC)
Ingénieur d'Études- Biophotonique, Membre de l'équipe DYSCO
Emmanuel COURTADE (MCHC)
Maître de Conférences - Responsable Équipe DYSCO
Equipements, technologies et réalisations
Biologie
Les installations de biologie sont situées au 2ème étage du bâtiment P5 avec une surface de 115 m2 : salle de culture cellulaire, salles de biologie moléculaire et de biochimie, salle de microbiologie. Les expériences biologiques réalisées au laboratoire sont basées sur l'utilisation de lignées cellulaires avec des marqueurs génétiquement codés pour suivre, mesurer et analyser les événements moléculaires dans les cellules. La culture cellulaire est réalisée dans un laboratoire BSL2. Depuis quatre ans, le plateau a implémenté la technique Crispr/Cas9, qui constitue l'état de l'art dans le domaine. Elle permet l'intégration directe dans le génome de l'information génétique codant pour une protéine fluorescente fusionnée à la protéine d'intérêt. Sur base de cette technique, BTF a également développé des outils moléculaires pour identifier la localisation des gènes et des ARN naissants (dCas9/dCas13).
Microfluidique
Ces dernières années, nous avons commencé développer des techniques microfluidiques, en nous appuyant sur l'expertise de nos collègues de l'IEMN. Les techniques microfluidiques peuvent être utilisées pour créer des environnements cellulaires qui imitent les conditions physiologiques (c'est-à-dire des organes sur une puce), ou combinées avec la microscopie pour des applications à haut débit afin d'étudier la réponse cellulaire à des agonistes physiologiques ou thérapeutiques. Une technique microfluidique est également en cours de développement pour un nouveau système de transfection par photoporation.
Microscopie
Les installations de microscopie, situées au sous-sol du bâtiment P5, comprennent : (1) Un microscope Leica champ large équipé d’un confocal Spinning-disque et banc laser avec modulation de puissance pour les applications de mesure de modulation de phase (FLIM). Cette installation est équipée d’un incubateur à CO2 et d’un contrôle de la température. Il est également équipé d’un système de perfusion automatisé pour induire des changements métaboliques ou du stress pendant la surveillance cellulaire sur plusieurs jours. (2) Un microscope confocal à balayage Nikon équipé d’un incubateur de température et de CO2. Basé sur un développement initié en laboratoire avec la société Picoquant, ce microscope est équipé pour les mesures FLIM et FCS. À l’aide de ces instruments, nous développons des méthodes pour mesurer la dynamique moléculaire et suivre sur plusieurs jours l’activité moléculaire dans les cellules à l’aide de biosenseurs. (3) installation de photoporation cellulaire couplée à un dispositif microfluidique, (4) un microscope super-résolution de type PALM et le suivi d’une molécule unique dans les cellules vivantes en mode HiLO (équipe recherche).
