L’Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), laboratoire du CNRS et de l’Université de Strasbourg, et le Centre de ressources technologiques Aerial, ont structuré, renforcé et pérennisé au sein d’un Laboratoire Commun leur relation partenariale de plus de 30 ans.
La cérémonie de lancement de ce Laboratoire Commun, unique par la typologie des structures associées, a eu lieu le vendredi 25 novembre 2022 dans les locaux d’Aerial.
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Les deux entités ont défini un programme scientifique qui découle des partenariats passés et s’inscrivent dans leurs stratégies d’avenir respectives. A travers la mise en commun des potentiels techniques et scientifiques des deux partenaires et la complémentarité de leurs parcs instrumentaux, ce Laboratoire Commun offre au tissu socio-économique du Grand Est un outil unique.
Le Laboratoire Commun IPHC-Aerial mène des recherches de pointe pour anticiper les besoins industriels de demain dans les domaines des applications industrielles des techniques d’irradiation, de la radiobiologie et de l’analyse pour l’agroalimentaire et l’environnement. Il est structuré en trois axes :
Axe 1 | Dosimétrie et applications industrielles des techniques d’irradiation
Responsables scientifiques : Nicolas Arbor (IPHC) et Florent Kuntz (Aerial)
Les applications industrielles des rayonnements ionisants sont basées sur la notion de dose absorbée par la matière, qui correspond à l’énergie reçue par unité de masse. La dosimétrie, technique de mesure et de calcul de dose, associée à la métrologie des champs de rayonnements, sont des éléments clés pour l’optimisation du contrôle du procédé d’irradiation. Nos travaux se concentrent sur l’irradiation par des flux d’électrons accélérés ou de rayons X, appliquée notamment à la radiostérilisation. La problématique est partagée avec la radiothérapie, ce qui ouvre la voie à des collaborations avec le domaine médical et une complémentarité de développements.
Thématiques
- Mesure de dose et de débit de dose in silico (modélisation Monte Carlo) ;
- Micro-dosimétrie et dosimétrie de surface ;
- Dosimétrie 3D, en ligne, en temps-réel ;
- Mesure d’énergie de photons de forte fluence ;
- Cartographie et étalonnage de champs de rayonnement ;
- Radioprotection.
Projets en cours
- Thèse Aerial-IPHC concernant le développement d’un dosimètre pour la mesure de la dose de surface lors de l’irradiation par faisceau d’électrons de faible énergie ;
- Collaboration IPHC-ICANS sur le calcul de la dose à la peau en radiothérapie mammaire.
Axe 2 | Radiolyse de biomolécules / Radiobiologie / Radiothérapie
Responsables scientifiques : Quentin Raffy (IPHC) et Nicolas Ludwig (Aerial)
La radiolyse est l’étape chimique qui suit l’interaction entre des rayonnements ionisants et la matière. Lors de l’irradiation du vivant, la radiolyse de biomolécules correspond donc à une étape clé, menant aux effets radiobiologiques mis à profit notamment pour la radiothérapie. Nos travaux portent sur l’étude fondamentale de ces mécanismes. Le champ d’applications couvre notamment la radiostérilisation, la radiothérapie, mais aussi le développement de matériaux innovants biosourcés et biodégradables. Les effets radiochimiques et radiobiologiques lors d’irradiations FLASH à très haut débit de dose seront également explorés sur molécules et cellules. Des études comparatives seront également menées entre les radiothérapies X / électrons et par ions accélérés (hadronthérapie).
Thématiques
- Etude fondamentale de la radiolyse de l’eau et de biomolécules ;
- Application aux matériaux biosourcés et biodégradables pouvant être fonctionnalisés ;
- Etude fondamentale des effets de l’irradiation FLASH au niveau moléculaire ou cellulaire.
Projets en cours
- ProBiotIon : Projet « seed money », financé par l’ITI HiFunMat de l’Université de Strasbourg, pour l’obtention de matériaux biosourcés par irradiation de protéines et fonctionnalisés par greffage covalent d’enzymes. Collaboration avec l’IS2M.
- RpolyDepoly : Projet financé par l’Institut Carnot MICA, sur le traitement de matériaux polymères pétrosourcés et biosourcés par des rayonnements ionisants pour en modifier les caractéristiques. Collaboration avec l’ICS et l’IS2M.
- Projet ANR (déposé) : Effet FLASH rayons X en radiothérapie sur l’installation Feerix. Collaboration avec l’ICANS.
- Thèse IPHC Antoine Danvin : Effets du débit de dose sur la radiolyse de l’eau et de biomolécules. Comparaison entre des électrons et des ions accélérés.
Axe 3 | Sciences des aliments et de l’environnement / Développement de méthodes analytiques
Responsables scientifiques : Eric Marcioni (IPHC) et Dalal Werner (Aerial)
La chimie analytique est incontournable dans les domaines de la santé, de la sécurité alimentaire et de l’environnement. Les réponses apportées par la chimie analytique reposent sur la possibilité/capacité d’identifier et quantifier des substances, de caractériser la composition des produits considérés et par voie de conséquence évaluer leur qualité. Tout ceci requiert un développement permanent pour proposer des méthodes d’analyses toujours plus robustes, efficaces et sensibles. Nos travaux portent sur la conception, l’évaluation et la validation de stratégies analytiques non ciblées et ciblées au service des acteurs de la filière alimentaire. Les applications incluent le contrôle d’authenticité d’aliments (notamment épices), la caractérisation des écosystèmes microbiens et leurs rôles dans la transformation et la conservation des aliments, ainsi que l’identification et la quantification de composés d’intérêt dans des aliments.
Thématiques
- Contrôle de l’authenticité des aliments ;
- Identification des interactions entre l’écosystème microbien du produit et sa composition et évaluation de l’impact de ces interactions sur la qualité du produit ;
- Détection des composés d’intérêt nutritionnel, fonctionnel ou biologique.
Travaux engagés
- UMT 22.03 « MAIA » Marqueurs d’Authenticité & Innovations Analytiques.
Aerial et l’IPHC ont mis en œuvre, dans le cadre d’une Unité Mixte Technologique, un programme partenarial autour du développement de méthodes analytiques appliquées à l’authenticité des aliments. Le programme de l’UMT 22.03 « MAIA » a été labellisé pour 5 ans (2022-2026) par le Ministère en charge de la souveraineté alimentaire.
Un laboratoire commun engage un organisme de recherche et une entreprise avec une volonté de pérennisation. Au CNRS, le laboratoire commun est la forme de collaboration la plus aboutie entre les mondes académique et économique. Elle s’appuie sur une feuille de route et une stratégie de valorisation des travaux communes, selon un accord prédéfini de partage de la propriété intellectuelle. La mise en commun des apports de l’unité de recherche (capacités de recherche, équipements, etc.) et ceux de l’entreprise (capacités de recherche, connaissance du marché, etc.) stimule la création au sein de ce laboratoire hors mur.
A propos des partenaires
Centre national de la recherche scientifique – CNRS
Le Centre national de la recherche scientifique – CNRS – est une institution publique de recherche parmi les plus reconnues et renommées au monde. Depuis plus de 80 ans, il répond à une exigence d’excellence au niveau de ses recrutements et développe des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire, en Europe et à l’international. Orienté vers le bien commun, il contribue au progrès scientifique, économique, social et culturel de la France. Le partenariat avec les entreprises est le socle de sa politique de valorisation. Il se décline notamment via plus de 225 structures communes avec des acteurs industriels et par la création d’une centaine de start-up chaque année, témoignant du potentiel économique de ses travaux de recherche.
Le CNRS, la recherche fondamentale au service de la société.
Président directeur-général : Antoine Petit
cnrs.fr | www.alsace.cnrs.fr
Université de Strasbourg
L’université de Strasbourg accueille aujourd’hui près de 56 000 étudiants. Forte de ses 35 composantes, 70 unités de recherche (UR, UMR, UPR), 6 unités d’appui à la recherche (UAR), 1 unité mixte de service (UMS) et 6 structures fédératives de recherche (dont 3 en partenariat avec le CNRS), elle se distingue par la pluridisciplinarité et l’interdisciplinarité de son offre de formation qui couvre l’ensemble des disciplines de l’enseignement supérieur. Celle-ci est dispensée par près de 2 800 enseignants-chercheurs dont 4 Prix Nobel et plus de 5 000 intervenants extérieurs. Elle mène une recherche d’excellence, ce qui lui vaut d’être la première université européenne pour son impact sur l’innovation (Nature Index, 2017) et dans le Top 150 des meilleures universités du monde (Classement de Shanghaï 2018).
Président : Michel Deneken
www.unistra.fr
Aerial
Aerial est un Centre de Ressources Technologiques pluridisciplinaire labellisé par le MESRI et un Institut Technique Agro-Industriel qualifié par le Ministère en charge de la souveraineté alimentaire. Aerial est spécialisé dans trois domaines, les applications multi-sectorielles des techniques d’irradiation et la dosimétrie associée, la qualité des produits alimentaires et la mise au point de cycles de lyophilisation pour les bio-industries. Son équipe, constituée d’une trentaine de personnes (docteurs en sciences, ingénieurs, techniciens), mène des programmes de recherche et développement et réalise des prestations d’expertise pour des entreprises de toutes tailles et participe à bon nombre de programmes de recherche au niveau régional, national et international.
Président : Michel Heibel
Directeur : Alain Strasser
aerial-crt.com
Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien – IPHC
L’Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC) est un laboratoire de recherche du CNRS et de l’Université de Strasbourg qui réunit près de 400 agents autour de la physique subatomique, la biologie et la chimie, avec pour socle commun les développements en instrumentation. Cette confluence de chercheurs d’horizons scientifiques différents a pour objectif de répondre de manière complète et pertinente aux questionnements actuels. Les programmes pluridisciplinaires se développent avec pertinence sans préjudice du plus haut niveau international des recherches dans les domaines scientifiques de chaque département. L’IPHC est un laboratoire dynamique et attractif, avec chaque année près de 80 doctorants, 200 stagiaires et 400 publications.
Directrice : Sandrine Courtin
iphc.cnrs.fr