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Les nouvelles technologies : un nouveau champ des possibles

De la modélisation à la peau artificielle en passant par la culture cellulaire ou les robots, les nouvelles technologies offrent aux scientifiques de nouvelles opportunités. En biologie, elles révolutionnent la compréhension du vivant.

Œil d’une mouche drosophile observé en microscopie électronique à balayage (MEB).
Œil d’une mouche drosophile observé en microscopie électronique à balayage (MEB).

© Stephan BORENSZTAJN / CNRS Images

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Technologies et connaissance du monde sont étroitement liées. Sans microscope, Robert Hooke n’aurait pu découvrir l’existence des cellules. Et aujourd’hui encore, la microscopie reste un outil fondamental de la recherche en biologie. Son perfectionnement associé aux autres technologies permet d’observer le vivant, de l’échelle du cœur de la cellule (noyau, protéines) à celle de l’organe. Ainsi, l’observation des connexions neuronales en 3D du cerveau est rendue possible par une technique (tissue clearing) qui rend les tissus transparents.  

Cette synergie des technologies (imagerie, modélisation, intelligence artificielle) permet aux scientifiques de découvrir des processus biologiques jusque-là mal compris, voire inconnus, mais également de progresser en recherche thérapeutique. Depuis près de dix ans, les organoïdes, reproduction in vitro d’un organe miniature, ont fait leur entrée dans les laboratoires. Obtenus à partir de cellules souches, ils permettent notamment de comprendre le fonctionnement de ces organes ou de tester des médicaments. Ce champ thérapeutique mène également à la symbiose entre le vivant et l’artificiel : ainsi, la compréhension du contrôle neuronal permet désormais l’élaboration de prothèses artificielles toujours plus perfectionnées.

Découvrez en images toutes ces innovations technologiques développées en laboratoire.

Mots clés : innovation technologique, nouvelles technologies, imagerie scientifique, modélisation numérique, intelligence artificielle, robotique, ingénierie pour la biologie

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Portrait de Vincent Baylé, lauréat de la Médaille de Cristal 2020 du CNRS, ingénieur de recherche en microscopie et traitement d'images, spécialiste en microscopie et traitement d'images au sein de l'équipe Signalisation cellulaire et endocytose du laboratoire Reproduction et développement des plantes

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Médaille de Cristal 2020 : Vincent Baylé, ingénieur de recherche en microscopie et traitement d'images
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L'Institut européen de chimie et de biologie de Bordeaux et l'Institut national de la recherche agronomique (INRA) s'associent pour étudier, comprendre et prévenir le dépérissement de la vigne, grand fléau des vignerons. Pour tenter de comprendre le phénomène, les chercheurs utilisent un spectroscope RMN, afin d'identifier les molécules et polymères présents dans un échantillon de cep contaminé et de dresser une carte d'identité des molécules liées au dépérissement. En parallèle de l'analyse…

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Dépérissement de la vigne à la loupe atomique (Le)
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L'équipe de bioroboticiens de l'ISM de Marseille imite la nature pour créer des robots plus performants. C'est en s'inspirant de la fourmi Cataglyphis, dite fourmi du désert, qu'elle a mis au point AntBot un robot capable de se déplacer sans GPS. Cette prouesse est possible en reproduisant les trois modalités sensorielles de la fourmi pour s'orienter dans l'espace : la polarisation de la lumière du soleil, la perception du défilement du paysage et le comptage de leurs pas. …

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AntBot : le robot fourmi
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Le papillon morpho est en passe de devenir un acteur important de la transition énergétique grâce à l'étonnante structure de ses ailes qui inspire les physiciens tel Serge Berthier, professeur à l'Institut des nanosciences de Paris. Lorsque la température s'élève au-dessus de 40°C, les ailes irradient des infrarouges, ce qui permet de faire baisser la température... et accessoirement de donner au papillon cette magnifique couleur bleue. Un phénomène, étudié en photonique, qui…

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Un papillon solaire
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Dans la recherche sur les maladies cardiovasculaires, le physico-chimiste Cédric Chauvierre (Inserm) s'inspire de la longue molécule de polysaccharide qui donne à l'algue marine toute sa souplesse et sa solidité pour remplacer des artères défectueuses. Ces vaisseaux artificiels doivent résister à des variations de pression importantes et être biocompatibles. Plusieurs essais sur un modèle animal s'avèrent concluants. Les cellules du rat recolonisent même ce matériau poreux qu'elles…

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Des vaisseaux marins
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Contrôler une prothèse robotisée reste une tâche laborieuse qui nécessite des mois d'apprentissage pour de nombreuses personnes amputées. En France, une équipe de chercheurs, d'ingénieurs et de médecins développe une nouvelle méthode plus naturelle, en mobilisant le «membre fantôme». Leurs travaux prometteurs font l'objet d'une publication le 29 novembre 2018 dans la revue «Frontiers in Bioengineering and Biotechnology-Bionics and Biomimetics».

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Membre fantôme, pilote de prothèse (Le)
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Portrait de Nathanaël Jarrassé, lauréat de la médaille de Bronze 2020 du CNRS, chercheur en robotique au sein de l'équipe AGATHE de l'Institut des systèmes intelligents et de robotique, spécialisé dans l'interaction physique Humain-Robot pour des applications de rééducation et d'assistance.

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Médaille de Bronze 2020 : Nathanaël Jarrassé, chercheur en robotique

CNRS Images,

Nous mettons en images les recherches scientifiques pour contribuer à une meilleure compréhension du monde, éveiller la curiosité et susciter l'émerveillement de tous.