Calcul, modélisation et radionucléides - Santé

Compétences techniques

Outils de calcul liés à la chimie quantique et à la simulation numérique dans des domaines aussi variés que la radiothérapie, l’interaction rayonnement/matière ou les mécanismes réactionnels en milieu biologique.

Domaines d'application

Santé (radiothérapie, radiodiagnostic, médecine nucléaire), organismes de surveillance nucléaire, pharmacologie

Analyses et équipements

Fabrication et lecture de capteurs 3D sensibles aux rayonnements ionisants pour l’optimisation des traitements médicaux par radiothérapie

• Fabrication de gels polymères dosimétriques en condition anaérobie ou non (Boite à gant sous atmosphère azote ultra pur, cuve de fabrication thermostatée)
• Lecture optique basée sur la lumière diffusée par les gels des gels dosimétriques (Banc optique développé au laboratoire en collaboration avec Femto-ST)

Simulation numérique des interactions rayonnements/matière

• Moyens de calcul et de simulation (codes Monte-Carlo : MCNPX, FLUKA, PENELOPE, EGSnrc/BEAMnrc, GATE/GEANT4DNA et codes développés au laboratoire par réseaux de neurones artificiels)

Quantification et visualisation de cassures d’ADN irradié (RX mous) pour les études de radiobiologie

• Générateur de rayons X ultra mous + système de détection associé

Modélisation moléculaire des mécanismes réactionnels en milieux biologiques

• Moyens de calcul en chimie quantique et de visualisation (Gaussian, Gromacs, NAMD, Pteros)
• Organisation de composés actifs au sein d’une membrane
• Conformation d’une protéine en environnement cellulaire
• Caractérisation et validation en spectroscopie Raman haute résolution, Spectromètre UV/Vis
   

Exemples de réalisations

• Élaboration et coulage de gels dosimétrique sous température et atmosphère contrôlées.
• Banc optique développé au laboratoire pour la mesure de l’opacité et de la granulosité des capteurs gels)
• Mise en évidence de l’effet de la présence de capteurs de radicaux libres. Compréhension des mécanismes d’amplification des dégâts en présence de nanoparticules d’or, exposition de couches nanométriques d’ADN plasmidique dans l’air, calibration de détecteur de traces à fluorescence (FNTD) ou de gels dosimétriques.
• Modélisation de l’interaction médicament/cellule, de la catalyse ou l’enzymologie et celle de dépôts de films moléculaires minces sur surface.