Programme du 13 octobre 2020

Dijon

8h à 9h : Accueil

9h à 9h30 : Mots d’introduction

Conférence inaugurale / Fellowship UBFC Senior

AXE 1 : Matériaux avancés, ondes et systèmes intelligents

L’air que nous expirons contient des composants organiques volatils (COV) permettant l’identification précoce de certaines maladies graves. Ainsi, la détection des COV par des méthodes non invasives en temps réel constitue un défi sociétal majeur et un domaine de recherche passionnant. Pour relever ce défi, nous avons développé une nouvelle méthode de spectroscopie optique basée sur l’interférence de deux peignes de fréquence dans l’infrarouge moyen où l’absorption moléculaire est forte. La technique constitue l’avancée instrumentale novatrice la plus avant-gardiste dans le domaine de la spectroscopie. Elle permet d’enregistrer des spectres en quelques microsecondes avec un rapport signal sur bruit élevé. L’objectif de notre programme de recherche est de concevoir un spectromètre fonctionnel, capable de sortir du laboratoire à l’attention de non-experts, afin de favoriser l’interdisciplinarité à un haut niveau international. Après avoir introduit les principes de base de la spectroscopie à deux peignes de fréquence nous ferons le point sur les avancées du spectromètre. Nous montrerons un exemple d’application à la mesure du rapport isotopique 13C/12C dans le dioxyde de carbone, en vue d’un diagnostic de l’infection gastrique à Helicobacter Pylori, connue pour être la principale cause d’ulcères peptiques chez l’être humain.

La fiche de cette communication orale est téléchargeable ici.

Projets conjoints ISITE-Industrie

AXE 1 : Matériaux avancés, ondes et systèmes intelligents

Imaginez que les objets de la vie de tous les jours puissent changer de forme de manière autonome ou qu’il soit possible de prendre un vase, de le séparer en deux et de reformer deux vases plus petits ! C’est ce que l’on appelle de la matière programmable. Pour rendre cette vision réelle, nous construisons des robots quasi-sphériques de taille millimétrique (3,6mm de diamètre) possédant une unité de calcul, une batterie, des moyens de communication et capable de se coller les uns aux autres et de se déplacer les uns par rapport aux autres en effectuant une rotation. Afin de construire des objets, il faut aussi que ces robots soient capables de s’auto-organiser suivant une forme prédéfinie. Il faut donc un algorithme qui est dit distribué car exécuté par chaque robot ou autrement dit distribué sur chaque robot. L’algorithme permettant de changer de forme s’appelle un algorithme d’auto-reconfiguration. L’auto-reconfiguration est un problème algorithmique compliqué qui conduit à une explosion combinatoire rendant la recherche d’un optimal impossible. Dans notre projet, nous proposons une méthode qui permet de construire un objet qui pourra servir à faire un moule pour des pièces de l’industrie automobile.

La fiche de cette communication orale est téléchargeable ici.

AXE 1 : Matériaux avancés, ondes et systèmes intelligents

Une instrumentation en effort, déplacement, température et émission acoustique a été réalisée sur une presse de production de pièces par découpage fin afin d’extraire l’exacte cinématique de découpe lors des différentes phases de celle-ci (déformation plastique, cisaillement, rupture, puis retrait du poinçon après découpe). Egalement, les paramètres tribologiques (pression de contact et vitesse de glissement notamment) sont à présent accessibles et des essais sur des tribomètres de laboratoire peuvent être réalisés afin d’explorer d’autres cinématiques mais aussi des texturations de surface ainsi que des lubrifiants spécifiques afin de réduire l’usure des poinçons de découpe.

La fiche de cette communication orale est téléchargeable ici.

AXE 1 : Matériaux avancés, ondes et systèmes intelligents

Internet des objets, voitures connectées, systèmes de stationnement intelligents, chronométrage sécurisé, systèmes cyber-physiques connectés et systèmes de contrôle du trafic aérien : tous reposent de plus en plus sur des logiciels pour la flexibilité et la prestation de services. Mais ces systèmes connectés et complexes sont confrontés à des défis importants en matière de sécurité et de fiabilité, et leur complexité croissante signifie que la détection et la correction des vulnérabilités métier nécessitent des techniques et des personnes hautement qualifiées en matière de R&D.

Le projet SARCoS développe des techniques de pointe et des outils cognitifs automatisés pour tester la sécurité et la robustesse au niveau de la logique métier, ce qui influence fortement sur la manière dont l’industrie réduit les vulnérabilités de ces systèmes complexes et toujours plus connectés.

Le but du projet n’est pas de remplacer les ingénieurs validation, mais bien de leur permettre de se concentrer sur la production de scénarios complexes d’attaques et de test, tout en leur fournissant les résultats de test de manière plus intelligente. Le résultat global du projet permettra de réduire fortement les coûts de test tout en renforçant l’efficacité des tests de sécurité pour les systèmes critiques connectés. Le projet SARCoS s’appuie sur l’implication de partenaires industriels dans des domaines d’applications différents : les systèmes de parking intelligents, les systèmes de contrôle aérien, les systèmes de contrôle maritime et les systèmes de distribution du temps sécurisé.

La fiche de cette communication orale est téléchargeable ici.

AXE 1 : Matériaux avancés, ondes et systèmes intelligents

Initialement découvert par Lord Rayleigh en acoustique, expliquant la propagation de murmures sous le dôme de la cathédrale Saint-Paul de Londres, les résonateurs à modes de galerie se déclinent aussi en optique. Une lumière laser piégée dans un disque cristallin de grande pureté (typiquement des cristaux fluorés), de quelques millimètres de diamètre, peut parcourir une distance de l’ordre du kilomètre par réflexion totale interne, lorsque la périphérie du disque est polie avec une très grande précaution (conduisant à une rugosité de l’ordre du nanomètre). Ce dispositif très simple possède des propriétés physiques de propagation de l’onde lumineuse très intéressante, linéaire ou non linéaire. Dans le second cas, une lumière laser continue peut être transformée en un peigne de fréquences optiques quasi-équidistantes, équivalent dans le domaine temporel à une succession d’impulsions lumineuses extrêmement régulières. Dans le premier cas linéaire, la résonance d’un facteur de Qualité de l’ordre du milliard, permet une extrême sélectivité et sensibilité par rapport à tous les paramètres physiques régissant la propagation de la lumière, rendant le dispositif potentiellement intéressant pour des applications en métrologie. Dans ce cas linéaire, par exemple, le sens de rotation de la lumière dans le disque doit respecter la constance de la vitesse de la lumière, et permet, dans le cas d’une rotation du disque et via la comparaison interférométrique des faisceaux lumineux se propageant de manière horaire et anti-horaire, de mesurer la rotation avec une extrême précision. Cette approche innovante de gyroscope optique présente potentiellement des avantages technologiques en termes de compacité du système, et dans des domaines applicatifs haut de gamme (navigation inertielle). La société multinationale française iXblue, dont la division photonique est basée à Besançon et est issue d’une spin-off de l’institut FEMTO-ST, est un des leaders mondiaux des gyroscopes à fibre optique (nécessitants des kilomètres de fibre) pour un marché très haut de gamme. Elle est de fait particulièrement intéressée par une approche technologique nouvelle.

La fiche de cette communication orale est téléchargeable ici.

11h à 11h30 : PAUSE

Tenure track

AXE 3 : Soins individualisés et intégrés

Dans cette conférence, je discuterai de certaines de mes recherches récentes sur la cognition musicale. Apprendre à « lire à vue » la notation standard, la langue écrite de la musique, est une compétence difficile mais importante que les musiciens novices acquièrent progressivement au cours de plusieurs semestres de formation musicale. Cependant, la recherche sur l’apprentissage de contingence humaine en dehors du domaine de la musique indique que nous sommes capables d’apprendre des régularités très rapidement, par exemple, avec certaines procédures d’apprentissage « incidentes » (non délibérées). Dans des travaux récents, nous avons appliqué les mêmes principes d’apprentissage à la lecture à vue avec des stimuli musicaux.En utilisant notre nouvelle procédure d’apprentissage de la musique avec des non-musiciens, nous avons pu observer un apprentissage robuste d’une octave de positions de notes en seulement 15 minutes. Cette nouvelle orientation de la recherche pourrait avoir des implications importantes pour l’éducation musicale du monde réel.

La fiche de cette communication orale est téléchargeable ici.

Projets conjoints ISITE-Industrie

AXE 1 : Matériaux avancés, ondes et systèmes intelligents
AXE 3 : Soins individualisés et intégrés

Un paramètre important permettant l’évaluation de l’état du coeur après un infarctus du myocarde (IDM) est la viabilité du segment myocardique considéré, i.e. savoir si le segment va récupérer sa fonction contractile après revascularisation. L’IRM acquise plusieurs minutes après injection d’un produit de contraste est une méthode de référence pour évaluer l’étendue d’un IDM, et par extension, pour estimer la viabilité d’un segment myocardique (conjointement avec l’étude de la contraction musculaire à partir de ciné-IRM). L’objectif principal du projet ADVANCES est de détecter automatiquement les différentes zones pertinentes au sein du myocarde (les contours du myocarde, la zone d’infarctus, la zone d’obstruction microvasculaire permanente et la zone bordante de l’infarctus) à partir d’IRM, et ainsi de quantifier l’IDM. Les méthodes de segmentation seront basées sur des approches d’intelligence artificielle de type apprentissage profond (deep learning). Plusieurs réseaux de neurones sont testés. Une base de données expertisée (avec le contour manuel des différentes zones) avec plusieurs centaines d’examens est créée à partir d’examens provenant du CHU de Dijon. Après une validation dans un environnement hospitalier de cette preuve de concept, la méthodologie proposée sera intégrée dans le logiciel QIR dédié au traitement automatisé des IRM cardiaques (logiciel géré par la société CASIS). Ainsi une solution qui résout un problème majeur en imagerie cardiaque et utilisable en routine clinique sera proposée. On peut supposer que le diagnostic clinique ainsi amélioré débouchera sur une meilleure prise en charge des patients. 

La fiche de cette communication orale est téléchargeable ici.

AXE 3 : Soins individualisés et intégrés

Depuis quelques années l’immunothérapie à base d’anticorps monoclonaux ciblant les points de contrôle inhibiteurs de la réponse immunitaire, comme PD-1, a démontré son efficacité comparée aux chimiothérapies. Cependant, malgré la forte contribution de ces anti-PD-1 (nivolumab) dans le traitement de certains cancers, cette immunothérapie ne présente pas d’efficacité chez tous les patients, nécessitant d’utiliser un biomarqueur prédictif du traitement par les inhibiteurs d’immune checkpoint pour une prise en charge efficace et rapide les patients. A ce jour, aucun biomarqueur prédictif de l’efficacité du nivolumab n’a été identifié clairement et de manière consensuelle. La recherche de l’expression tumorale de PD-L1, un ligand de PD-1, en immunohistochimie a été proposée mais souffre de plusieurs inconvénients tels que le choix des anticorps, la disponibilité des biopsies, l’hétérogénéité spatio-temporelle de l’expression de PD-L1, l’expression d’autres ligands de PD-1… Récemment, des études de recherche translationnelle suggèrent que le taux d’infiltration des lymphocytes T CD8 pourrait être un meilleur marqueur que l’expression de PD-L1. Dans ce contexte, l’objectif du projet multidisciplinaire et translationnel BIOCAIR est triple : i) obtenir une preuve de concept de l’utilisation de fragments anti-CD8 radiomarqués comme biomarqueurs d’imagerie de l’efficacité des immunothérapies comme les anti-PD-1 ii) d’identifier au moins 3 nouvelles cibles ayant un potentiel de biomarqueur de l’efficacité des immunothérapies, iii) développer et radiomarquer des anticorps ou fragments contre ces cibles et les valider comme biomarqueurs d’imagerie de l’efficacité des immunothérapies.

Le projet BIOCAIR, coordonné par le GIE Pharmimage, associe les compétences et savoir-faire de plusieurs laboratoires universitaires de l’UB (ICMUB UMR 6302, LNC U1231, LIIC EA7269), le CHU de Besançon, le centre anti-cancéreux de Dijon (CGFL) ainsi qu’une société privée de la région Bourgogne Franche-Comté (Diaclone).

La fiche de cette communication orale est téléchargeable ici.

Fellowship UBFC Junior

AXE 3 : Soins individualisés et intégrés

Le projet initialement intitulé « Plasticité neuronale et actions mentales » s’intègre dans l’un des trois domaines principaux développés par l’I-Site de Bourgogne Franche-Comté ‘Soins individualisés et intégrés’. Cette recherche en sciences cognitives et comportementales porte sur l’adaptation du système nerveux chez l’Homme, induite par l’imagerie motrice. L’imagerie motrice est le fait de reproduire mentalement le mouvement voulu, sans l’exécuter réellement. L’ambition de ma recherche est de déterminer les composants nerveux qui entrent en jeu dans la pratique mentale. L’objectif est d’expliquer comment notre système s’adapte suite à un entraînement mental. Par l’utilisation de techniques complémentaires de stimulation et d’enregistrement, il est possible d’interroger l’implication des différents étages de notre système, en partant du cerveau jusqu’aux muscles en passant par la moelle épinière. Cette recherche est menée au sein du laboratoire INSERM U1093 Cognition, Action et Plasticité Sensorimotrice à l’UFR STAPS de Dijon.

La fiche de cette communication orale est téléchargeable ici.

12h30 – 13h30 : PAUSE DÉJEUNER

Projets interdisciplinaires

AXE 1 : Matériaux avancés, ondes et systèmes intelligents
AXE 3 : Soins individualisés et intégrés

Le principal objectif du projet BIONANOCAR consiste à développer des transporteurs nanométriques biorésorbables caractérisés par un temps de circulation suffisamment long afin d’exploiter pleinement le potentiel prometteur des nanoparticules d’or pour la radiothérapie guidée par imagerie. Pour atteindre ce but, deux stratégies différentes s’appuyant sur deux types de transporteurs seront explorées. La première repose sur le greffage de nanoparticules d’or qui présentent un fort potentiel pour la radiothérapie guidée par l’imagerie TEP/IRM à la surface de nanofleurs de maghémite alors que la seconde stratégie consiste à encapsuler ces nanoparticules d’or dans des nanoparticules de PLGA. Le rôle de ces vecteurs biorésorbables ne se limitera pas au transport des nanoparticules d’or radiosensibilisantes. En effet, les nanofleurs sont censées se comporter comme des agents de contraste négatif (T2) pour l’IRM et comme agents chauffants pour l’hyperthermie magnétique alors que les nanoparticules de PLGA devraient permettre la co-encapsulation de nanoparticules d’or et d’agents de chimiothérapie.

La fiche de cette communication orale est téléchargeable ici.

AXE 3 : Soins individualisés et intégrés

En maison de retraite, l’alimentation est soumise à un ensemble de contraintes (normes d’hygiène, plans alimentaires, contraintes organisationnelles) susceptibles de créer une distanciation entre les résidents et la cuisine de leur établissement : la cuisine est perçue comme une « boite noire » par les résidents. Dans ce contexte, l’objectif du projet ENGAGE est de développer des stratégies engageantes permettant aux personnes âgées dépendantes pour leur alimentation de rester impliquées dans l’acte alimentaire, en tenant compte de leurs attentes et de leurs capacités préservées. Dans le cadre de ce projet, nous avons commencé par réaliser des entretiens semi-directifs auprès de personnes âgées vivant à domicile ou en institution ainsi que des groupes de discussion avec des personnels de maison de retraite. L’analyse des discours a montré que le choix est un facteur important pour impliquer les résidents dans l’acte alimentaire : choix de l’heure du repas, du lieu, des convives et surtout choix de ce que je mange. Par ailleurs, (ré)engager les résidents des maisons de retraite dans l’acte alimentaire ne passe pas seulement par des gestes (réaliser une activité en lien avec l’alimentation), mais aussi et surtout par (re)donner l’envie de manger aux résidents en faisant des repas un bon et beau moment. Enfin, les personnes âgées ont souligné l’importance de la communication entre les résidents et l’établissement : pouvoir donner son avis afin d’adapter l’offre alimentaire aux attentes et préférences des résidents.

La fiche de cette communication orale est téléchargeable ici.

Fellowship UBFC Junior

AXE 1 : Matériaux avancés, ondes et systèmes intelligents

Ce projet vise à démontrer une nouvelle stratégie de contrôle des ondes pour des dispositifs fonctionnels et les nouveaux métamatériaux. Premièrement, le mécanisme de camouflage, initié par l’optique transformationnelle, a été théoriquement étendu via des modèles constitutifs plus riches. Deuxièmement, les métamatériaux mécaniques nécessaires à l’élasticité transformationnelle, tels que les métamatériaux Cosserat ou Willis ont été étudiés. Enfin, nous nous sommes encore penchés sur les métamatériaux mécaniques généraux et avons même poursuivi dans le domaine du transport topologique.

La fiche de cette communication orale est téléchargeable ici.

Projets blancs

AXE 1 : Matériaux avancés, ondes et systèmes intelligents

Les nanotechnologies sont un domaine en pleine expansion, tant du point de vue industriel que scientifique. L’émergence récente de nombreux matériaux innovants et de nano-objets aux caractéristiques exceptionnelles va de pair avec la nécessité de les étudier et aussi de les combiner pour former des arrangements plus complexes. La dimension de ces objets ainsi que la multitude de phénomènes multi-physiques influents rend leur étude particulièrement complexe.

L’objectif du projet NANOFACTORY consiste à proposer des solutions innovantes visant la manipulation agile par approche robotisée. Une nouvelle classe de robots fondée sur la déformation continue de matériaux est particulièrement étudiée afin de réaliser des tâches dextres et ultra précises dans différents environnement de travail notamment un Microscope électronique à Balayage. Différentes applications sont étudiées comme cas d’étude à fort potentiel applicatif commet la manipulation et caractérisation de structures consistées de nanotubes de carbone.

La fiche de cette communication orale est téléchargeable ici.

AXE 1 : Matériaux avancés, ondes et systèmes intelligents

Le projet IQUINS (Integrated QUantum Information at the NanoScale) a pour objet principal le développement de nouvelles techniques de traitement de l’information quantique en vue d’une intégration à l’échelle nanométrique notamment via la plasmonique quantique et la mise en place d’une plateforme photonique quantique dédiée. Porté par une équipe pluridisciplinaire de 18 chercheurs impliquant 5 laboratoires (ICB, FEMTO-ST, UTINAM, IMB, LMB) et localisé sur trois sites d’UBFC (Belfort-Besançon-Dijon), le projet a pour second objectif de faire émerger un groupe Information Quantique à l’échelle d’UBFC visible nationalement et internationalement. Pour répondre aux enjeux scientifiques du projet et créer une dynamique collective, IQUINS se décline en trois axes de recherches : la géométrie du calcul quantique (étude géométrique de l’intrication et la contextualité quantique), le contrôle quantique (fondement d’un cadre théorique pour les environnements nanostructurés et les systèmes intégrés (production de sources à photon unique). Après avoir rappelé les conditions qui ont permis l’émergence de cette thématique à UBFC,  je présenterai une partie des travaux effectués en insistant sur les thématiques nouvelles qui ont émergées au cours du projet.

La fiche de cette communication orale est téléchargeable ici.

HORS AXES

Après l’extinction de masse Permien-Trias (~252 Ma), les environnements marins sont généralement considérés comme sévèrement dépeuplés, notamment concernant les organismes benthiques. La découverte récente d’un gisement exceptionnel dans le bassin Ouest-américain et daté du Spathien basal contredit ce modèle couramment admis. Ce gisement –le Paris Biota– montre un assemblage d’une remarquable diversité et complexité ainsi qu’un mélange d’acteurs inattendus tels que des espèces du Paléozoïque inférieur ou les premiers ancêtres directs de formes modernes. Le Trias inférieur constitue donc une période cruciale dans la mise en place des écosystèmes modernes et le bassin Ouest-américain possède un enregistrement clef pour la compréhension de leur mise en place. Notre projet se consacre donc à déterminer l’étendue spatio-temporelle du Paris Biota ainsi que ses conditions de mise en place et préservation. Nos dernières missions d’exploration ont notamment permis la découverte de plusieurs autres gisements exceptionnels d’âges identiques ou légèrement plus jeunes, et distants géographiquement à l’intérieur du bassin Ouest-américain. Ces travaux, indiquant que le Paris Biota n’était pas une exception, fournissent de nombreuses informations nouvelles sur la paléobiologie, le paléoenvironnement ainsi que la préservation de ces organismes. Elles questionnent également leur diversité et abondance réelles, à l’évidence encore largement sous-estimées, bien qu’elles constituent des paramètres clés pour élaborer des scénarios précis de rediversification post-crise.

La fiche de cette communication orale est téléchargeable ici.

15h à 15h30 : PAUSE

Fellowship UBFC Junior

AXE 2 : Territoires, Environnement, Aliments

Le climat fluctue à des échelles spatio-temporelles très variées. Les mécanismes physiques associés à cette variabilité sont eux-mêmes de nature très différente, relevant notamment de la dynamique interne au système climatique, de la perturbation induite par les émissions anthropiques de gaz à effet de serre, ou d’irrégularités dans les orbites des planètes. A chaque gamme de variabilité est en outre associée une prévisibilité climatique différente, issue de l’inertie de l’atmosphère, de l’océan, ou de la composition chimique de l’atmosphère terrestre, ce qui peut nous permettre d’anticiper une partie de ces fluctuations climatiques. Dans cet exposé, on s’intéressera aux origines physiques et à la prévisibilité associée aux gammes de variabilité climatique en Afrique Australe, des échelles synoptiques de la météorologie jusqu’à la variabilité décennale et au changement climatique actuel et à venir.

La fiche de cette communication orale est téléchargeable ici.

16h30 à 17h45 : SESSION POSTER

Le programme complet, en PDF, de cette journée  est disponible en français et en anglais.

Le programme complet de ces deux journées scientifiques est disponible ici (FR et EN).

Vous ne pouvez pas vous déplacer ?

Le colloque sera diffusé en direct sur YouTube ici : 13 octobre 2020 – Dijon