INGENIERIE POUR LE VIVANT

Définition des enjeux scientifiques

Bénéficier d’un système de santé performant et accessible à tous reste une priorité de notre société actuelle. De plus, l’accroissement de l’espérance de vie constitue un challenge pour nos systèmes de santé, sur le plan éthique et social, à la fois pour le développement de dispositifs médicaux performants mais également pour la maîtrise des coûts de la santé. Les pathologies liées au vieillissement des populations ont, et auront dans les années à venir, un impact sociétal majeur : l’ostéoporose touchera une femme sur deux de plus de 50 ans, l’arthrose affecte plus de 15% de la population sur cette tranche d’âge, la cataracte atteint une prévalence proche de 100% chez les patients de plus de 70 ans. Les maladies infectieuses, neurologiques ou cardiovasculaires nécessitent aussi de nouveaux paradigmes dans la détection et la prise en charge. La détection précoce de lésions ou de maladies par un diagnostic adapté, la prise en charge et le suivi individualisé à l’aide de dispositifs médicaux ‘intelligents’ et compatibles avec le concept de médecine personnalisée sont des enjeux majeurs. Ils rendent indispensables les progrès dans de nombreux domaines scientifiques et en particulier des technologies de la santé et de la bio-ingénierie.
La Fédération d’Ingénierie a réussi à mettre en place, ces dernières années, des thématiques de recherche au coeur de ces préoccupations de nos sociétés modernes. En collaboration étroite avec des acteurs du monde de la santé, la Fédération d’Ingénierie Lyon - St Etienne s’est approprié ces challenges, ses laboratoires sont maintenant reconnus pour leur capacité à traiter des enjeux clefs tels que la caractérisation des tissus vivants et leur vieillissement (os,
peau, cartilage), la biomécanique de l’humain - sain ou atteint de pathologie(s) -, l’imagerie médicale multi-physique et multi-échelle de plus en plus operando pour la compréhension du vivant, et des dispositifs de contrôle non destructifs et d’instrumentation intégrée y compris les nano et micro-dispositifs (dont les Points of Care) ainsi que le traitement du signal pour la santé. Ces enjeux de société sont abordés en s’appuyant sur les domaines d’excellence de notre Fédération, et plus particulièrement sur l’ingénierie des surfaces et des interfaces ; la modélisation numérique à différentes échelles, dynamique, personnalisée de l’être humain dans sa globalité ou des tissus biologiques ; les biomatériaux et dispositifs médicaux, de plus en plus raffinés et répondant à des exigences multifonctionnelles de bio-tolérance, de meilleure intégration biologique et de durée de vie ou encore d’encapsulation et de vectorisation de principes actifs ; et la recherche de nouveaux antibiotiques parmi l’immense réservoir génétique que
représentent les bactéries de l’environnement.
Ces recherches menées au sein des laboratoires de la Fédération d’Ingénierie Lyon – St Etienne visent à mieux caractériser l’être humain dans sa globalité, à décrire l’évolution structurale et fonctionnelle des tissus lors du vieillissement, de pathologie ou de traumatismes, à proposer des outils de diagnostics précoces et en ligne, à développer des dispositifs médicaux de remplacement ou de régénération de plus en plus ‘actifs’, ou encore à
assister la chirurgie par des méthodes d’imagerie et de calcul numérique. Les laboratoires de la Fédération appuient leur recherche sur des plate-formes uniques à l’échelon national, comme l’Equipex IVTV (Ingénierie du Vieillissement des Tissus Vivants), ou des plate-formes d’expérimentation animale et humaine (ex vivo et in vivo) et travaillent en lien fort avec les acteurs de la santé, notamment les laboratoires de l’INSERM ou les CHU de la région. Des plateformes d’imagerie virtuelles ouvertes ont vu ou verront prochainement le jour, comme dans le domaine de la simulation numérique 3D bio-fidèle pour le diagnostic et la planification préopératoire, ou dans le domaine des tests en situation des dispositifs (concept de living lab.). Les compétences des laboratoires de la Fédération permettront d’architecturer la matière et les surfaces à différentes échelles, en s’appuyant sur les plateformes déjà opérationnelles de fabrication additive, d’élaboration multi-physique, de micro-nano fabrication ou de fonctionnalisation de surface. Ces compétences s’appliqueront dans le domaine des implants, qui bénéficie d’un tissu industriel régional très riche et foisonnant, ou des capteurs et bio-puces. Ces différentes recherches s’intègrent dans des dispositifs d’excellence comme les Labex IMust, PRIMES, CeLYA, MANUTECH et sont très visibles à l’échelle nationale et internationale (2 ERC, 1 IUF, 6 projets européens FP7 ou H2020).
La Fédération d’Ingénierie Lyon-St Etienne jouera un rôle fédérateur de ces activités, à l’échelle du site, en portant des projets ambitieux dans le domaine de la réparation et de l’ingénierie tissulaire, de l’imagerie médicale et de la simulation numérique pour le vivant, de l’instrumentation intégrée et des bio-puces. Elle visera donc à répondre aux attentes de la société et des individus quant au maintien de l’autonomie et de la qualité de vie.