Santé Globale et Bioingénierie

THPCA2024

Très Haute Performance en Cyclisme et Aviron pour 2024
Coordinateur: 
ECOLE POLYTECHNIQUE
Responsable INSA: 
Lionel MANIN

En aviron comme en cyclisme, le rapport entre l’homme et la machine est primordial. Jusqu’alors, les études menées pour maximiser la performance ont abordé l’être humain d’un côté et de la machine de l’autre, sans jamais qu’aucune mise en perspective des deux n’ait été envisagée. C’est précisément l’objectif de ce projet THCPA2024, que de faire coïncider ces deux domaines d’études. L'objectif final du projet THPCA2024 est d'augmenter le nombre de médailles en cyclisme et en aviron lors des jeux de Paris 2024. Ces médailles sont toujours remportées avec une infime différence: à Rio en 2016, le l'équipe de cyclisme sur piste de Grande-Bretagne a remporté le sprint par équipe masculin en 42,440 secondes, devant la Nouvelle Zélande, deuxième en 42,542 secondes (différence de 0,24%) et la France, troisième en 43,143 secondes (1,6% différence). La différence typique est la même en aviron: en finale du double poids léger masculin en couple, le duo français J. Azou et P. Houin a terminé premier en 6'30''70 devant l'Irlande (6'31''23, 0,13% de différence) et la Norvège (6'31''39, 0,17% de différence). Avec de telles différences, tous les facteurs doivent être optimisés afin de gagner des fractions de seconde.

Conçu avec les référents scientifiques des deux fédérations, le projet THPCA2024 rassemble des spécialistes français en biomécanique, physiologie, mécanique et physique. Sa valeur ajoutée réside dans cette combinaison de compétences associées aux équipes de France afin de débloquer les problèmes que les entraineurs de ces deux fédérations ont identifiés. Pour ces deux sports de course à propulsion humaine, la maximisation de la vitesse est obtenue en maximisant la propulsion, en minimisant les frottements et en optimisant le couplage homme-machine. Le projet THPCA2024 se structure ainsi autour de trois axes : la production d'énergie (WP1), les frictions (WP2) et l'optimisation globale (WP3). L’INSA Lyon et le LAMCOS interviendront sur le WP2 et travailleront à l’optimisation des performances de la transmission par chaîne des vélos de piste.

Enjeu: 
Santé Globale et Bioingénierie
Partenaires: 
CNAM
ENS LYON
FEDERATION FRANCAISE D'AVIRON
FEDERATION FRANCAISE DE CYCLISME
INSA LYON - LAMCOS
INSEP
UNIVERSITE DE LORRAINE
UNIVERSITE DE NANTES
UNIVERSITE DE POITIERS
UNIVERSITE LE MANS
UNIVERSITE SAVOIE MONT BLANC
Financement: 
PIA ANR
Dates projet: 
2020-10-01 00:00:00 - 2024-10-01 00:00:00
Montant global du projet: 
1998424
Contact: 
lionel.manin@insa-lyon.fr

NEPTUNE

Coordinateur: 
UNIVERSITE ROUEN
Responsable INSA: 
Stefan DUFFNER

Natation et Paranatation : Tous Unis pour Nos Élites

La natation est un sport avec un fort potentiel de médailles aux Jeux Olympiques et Paralympiques. Gagner peut se jouer au 1/100s : chaque détail de la performance doit être évalué avec précision. C’est l’ambition que porte le projet NePTUNE dans le cadre du programme Sciences 2024, pour répondre au Plan d’Investissement d’Avenir (PIA) en vue des Jeux Olympiques de Paris 2024.

Pour atteindre les besoins des fédérations sportives partenaires, le projet comporte trois axes de travail, afin de développer des méthodes et outils innovants à destination des entraineurs pour le suivi des nageurs. Une version plus avancée sur le mouvement et l’énergétique humaine ainsi que l’optimisation de la performance sera également mise en œuvre, pour des mesures et recherches scientifiques plus élaborées.

Le premier axe (porté par le LIRIS avec de chercheurs de l’INSA Lyon et de l’École Centrale de Lyon) concerne le suivi automatique et les stratégies de gestion de course des nageurs en compétition et lors de simulations de course à l’entrainement, pour accompagner la performance des nageurs médaillables, détecter les talents des nageurs et analyser la concurrence. Peu de fédérations de natation à travers le monde se sont impliquées dans ce type de procédure, contrairement à la FFN, innovante par son système de tracking semi-automatique. Celui-ci doit toutefois être amélioré, pour proposer une solution totalement automatique et plus précise.

Le second axe s’intéresse à l’étude des coordinations motrices, la propulsion et l’énergétique pour comprendre comment se fait la transition de comportement et comment le rapport fréquence/amplitude ainsi que la partie sous-marine de la course peuvent être optimisés. Les entraineurs ont pour cela besoin de capteurs miniatures et portables (comme des centrales inertielles) qui procurent automatiquement et rapidement les points clés de la technique de nage dans le but de maximiser l’efficacité, l’efficience et l’économie.

Le troisième axe se focalise sur les résistances aquatiques et l’effet d’aspiration car la haute performance et l’économie ne sont pas seulement dues à une propulsion efficace mais aussi à la minimisation des résistances passives et actives.

optimisés. Les entraineurs ont pour cela besoin de capteurs miniatures et portables (comme des centrales inertielles) qui procurent automatiquement et rapidement les points clés de la technique de nage dans le but de maximiser l’efficacité, l’efficience et l’économie.

Le troisième axe se focalise sur les résistances aquatiques et l’effet d’aspiration car la haute performance et l’économie ne sont pas seulement dues à une propulsion efficace mais aussi à la minimisation des résistances passives et actives.

https://www.univ-rouen.fr/actualites/neptune-un-projet-de-recherche-laur...

 

Enjeu: 
Santé Globale et Bioingénierie
Partenaires: 
INSA LYON - LIRIS
INSA ROUEN
ENS RENNES
FEDERATION FRANCAISE DE NATATION
FEDERATION FRANCAISE HANDISPORT
UNIVERSITE DE LILLE
INSEP
UNIVERSITE PARIS 13
UNIVERSITE AMIENS PICARDIE JULES VERNE
CENTRALE LYON
UNIVERSITE RENNES 2
ECOLE DES PONTS PARITECH
Financement: 
PIA ANR
Dates projet: 
2020-02-01 00:00:00 - 2024-02-01 00:00:00
Montant global du projet: 
1560000
Contact: 
stefan.duffner@insa-lyon.fr

FAPESP

Tags: 
EPIGENETICS
ENVIRONMENTAL STRESS
Coordinateur: 
Université de São Paulo
Responsable INSA: 
Rita REBOLLO
Symbiosis is a widespread phenomenon in nature and represents a major force in adaptation and evolution. Epigenetic switches enable different phenotypic states to be present in a genetically identical population, potentially facilitating rapid species adaptation. The impact of symbiosis establishment and maintenance on host epigenetic mechanisms remains elusive. We hypothesize that biotic stresses generated by host interaction with bacterial symbionts and parasitoids, may modulate host epigenetic mechanisms and in consequence, host gene expression. Aphids are excellent models to study epigenetics as they reproduce clonally, yet present high phenotypic diversity. In order to understand the impact of symbiosis on host epigenetic landscapes, we will study Myzus persicae, the peach aphid, and two of its common symbionts, the parasitoid wasp Diaretiella rapae, along with the bacterium Spiroplasma. We will study epigenomics (mainly DNA methylation) and transcriptomics on clonal lines under biotic stress and their control lines. We will unravel key epialleles involved in host-symbiont interaction. Finally, functional analysis of such epialleles will allow us to pinpoint genes crucial for host-symbiont interaction and potential candidates for peach aphid control.
 
 
 
Enjeu: 
Santé Globale et Bioingénierie
Partenaires: 
INSA LYON - BF2I
Financement: 
UDL
Dates projet: 
2020-05-01 00:00:00 - 2021-12-01 00:00:00
Montant global du projet: 
40000
Contact: 
rita.rebollo@insa-lyon.fr

TNPHYTO - 2019

Coordinateur: 
INSA LYON
Responsable INSA: 
Guy CONDEMINE

Des bactéries d’espèces pathogènes pour les plantes peuvent être isolées dans des environnements variés tels que le sol, l’eau ou des plantes sauvages saines. Ces souches de l’environnement peuvent représenter une source potentielle d’épidémie mais peu est connu des déterminants potentiellement pathogènes qu’elles portent ni sur comment ces réservoirs jouent un rôle dans leur survie, leur multiplication et leur pouvoir pathogène. Dans la perspective de développer une approche plus globale de l’étude des maladies des plantes incluant l’environnement, nous proposons de travailler sur des souches de bactéries phytopathogènes isolées de l’environnement et d’identifier les déterminants génétiques permettant leur croissance et leur survie dans la plante mais aussi dans un substrat environnemental, l’eau de rivière, vecteur majeur de dissémination.

Enjeu: 
Santé Globale et Bioingénierie
Partenaires: 
INRAE CENTRE PACA
SORBONNE UNIVERSITE
UNIVERSITE DE LILLE
SWISS INSTITUTE OF BIOINFORMATICS/BIOINFORMATICS AND PROTEOGENOMICS
Financement: 
ANR
Dates projet: 
2020-03-01 00:00:00 - 2023-08-01 00:00:00
Montant global du projet: 
516805
Contact: 
guy.condemine@insa-lyon.fr

REBOOT 3D

Tags: 
IMPLANTS
BIOVERRES
Coordinateur: 
NORAKER
Responsable INSA: 
Jérôme CHEVALIER

Le projet REBOOT 3D développe des implants en composites Bioverre-PLA réalisés par fabrication additive pour la chirurgie du rachis afin d'offrir une guérison complète aux patients souffrant d’une hernie discale, de pathologies dégénératives et d’instabilités du rachis post-traumatiques.

Enjeu: 
Santé Globale et Bioingénierie
Partenaires: 
INSA LYON - MATEIS
FORECREU
UCBL - ICBMS
Financement: 
REGION AURA
Dates projet: 
2020-03-01 00:00:00 - 2023-07-01 00:00:00
Montant global du projet: 
726887
Contact: 
jerome.chevalier@insa-lyon.fr

HMICMAC

Hôtes-Microbiote Co-adaptations : Mécanismes et Conséquences
Tags: 
RELATIONS SYMBIOTIQUES
EVOLUTION ADAPTATIVE
Coordinateur: 
CNRS RHONE AUVERGNE
Responsable INSA: 
Hubert CHARLES

Grâce à un protocole d’évolution expérimentale, ce projet étudie les co-adaptations entre les espèces symbiotiques formant un individu (ici les pucerons et les aleurodes qui sont d’importants ravageurs de cultures)

La biologie subit un important changement de paradigme : l’individu est désormais considéré comme un holobionte intégrant la communauté de microorganismes qu’il héberge et qui participe à sa construction. Dans le cadre de cet individu écosystème, la sélection au niveau de l’holobionte devrait conduire à des co-adaptations entre les membres du consortium. Cette hypothèse de co-adaptation est toutefois basée sur des hypothèses fortes, comme l’alignement des intérêts des partenaires, mais cela n’a que rarement été testé rigoureusement.

Les objectifs du projet Hmicmac sont précisément de tester si, et comment, l’hôte (H) et ses partenaires microbiens (M) sont co-adaptés. Pour cela, nous utiliserons des systèmes simplifiés d’interactions H×M constitués d’insectes hémiptères (pucerons et aleurodes) et de leurs symbiotes à transmission verticale. Le projet Hmicmac est basé sur un protocole expérimental qui permettra d’analyser le fonctionnement des interactions H×M dans différents environnements et à différents niveaux d’organisation. Son originalité réside dans la capacité à étudier à la fois des interactions H×M naturelles, mais également de nouvelles interactions H×M qui seront testées d’une part immédiatement après la rupture de potentielles co-adaptations, et d’autre part après une période d’évolution expérimentale. Ce protocole permettra d’évaluer l’étendue et la capacité d’évolution rapide des co-adaptations.

 

https://anr.fr/Projet-ANR-16-CE02-0014

Enjeu: 
Santé Globale et Bioingénierie
Partenaires: 
CNRS LBBE
INRA IGEPP
UNIVERSITE DE OUAGADOUGOU
Financement: 
ANR
Dates projet: 
2016-10-01 00:00:00 - 2021-09-01 00:00:00
Montant global du projet: 
468000
Contact: 
hubert.charles@insa-lyon.fr

LOTOREG

Topologie Locale et Régulation globale, modélisation d’un couplage dynamique et multi-échelle
Tags: 
CHROMATINE
REGULATION TRANSCRIPTIONNELLE
Coordinateur: 
INSA LYON - MAP
Responsable INSA: 
Sam MEYER

Les données de transcriptomique suggèrent que les gènes bactériens sont co-régulés le long de domaines spatiaux sur le génome, même lorsqu’ils ne partagent aucun facteur de transcription, ce qui échappe aux modèles de régulation classiques. Le projet LoToReG vise à expliquer ces observations par une forme ancestrale et novatrice de régulation transcriptionnelle, basée sur l’activité de l’ARN Polymérase elle-même sur l’ADN, à travers la formation de domaines topologiques-transcriptionnels couplés. L’objectif du projet est de développer une modélisation computationnelle quantitative de ce mode de régulation basal. Notre stratégie intègre l’analyse de données haut-débit novatrices obtenues sur la bactérie phytopathogène Gram-négative Dickeya dadantii, avec une modélisation/simulation dynamique 1D du processus couplé de transcription-topologie local le long d’un chromosome entier.

https://anr.fr/Projet-ANR-18-CE45-0006

Enjeu: 
Santé Globale et Bioingénierie
Financement: 
ANR
Dates projet: 
2019-10-01 00:00:00 - 2022-12-01 00:00:00
Montant global du projet: 
185068
Contact: 
sam.meyer@insa-lyon.fr

IMPULSION 2020-MERVEILLE

Régularisation par apprentissage profond - Application aux vaisseaux sanguins
Tags: 
SEGMENTATION DE VAISSEAUX SANGUINS
APPRENTISSAGE PROFOND
Coordinateur: 
INSA LYON - CREATIS
Responsable INSA: 
Odyssée Merveille

Malgré le boom de l’intelligence artificielle (IA), cette dernière peine à s’imposer en imagerie médicale car elle requiert de larges bases de données souvent indisponibles.
Ce projet propose de mélanger des méthodes classiques (variationnelles) et de l’apprentissage profond (IA) en utilisant des images simulées permettant de contourner le manque crucial de données. L’application principale envisagée est la détection de vaisseaux sanguins pour une meilleure prise en charge des suites de l’AVC.

http://www.odyssee-merveille.com

Enjeu: 
Santé Globale et Bioingénierie
Partenaires: 
INSTITUT PASCAL
CENTRALESUPELEC
Financement: 
UDL
Dates projet: 
2020-01-01 00:00:00 - 2021-12-01 00:00:00
Montant global du projet: 
25400
Contact: 
odyssee.merveille@insa-lyon.fr

SIMR-2019

Simulation and Imaging for the Mitral Regurgitation
Coordinateur: 
REO - Miguel FERNANDEZ
Responsable INSA: 
Pierre-Jean COTTINET

Cardiac valve diseases are known to be an important public-health problem. Mitral Valve (MV) regurgitation (MR), also known as mitral insufficiency, is one of the most important of them. The regurgitation is either caused by a pathology of the valve itself (primary MR), or it is the consequence of a pathology of the myocardium (secondary MR). Primary MR usually associates lesions of different components of the valve, leading to a prolapse of the leaflet in the left atrium. Repair surgery is the gold-standard treatment. Functional assessment of the repair results is performed with echocardiography. One of the difficulties is that objective consequences of the repair remain still not well-known essentially because of limited means for measurement: new quantitative tools are

needed. A thorough understanding of the dynamics of the mitral apparatus (left atrial and ventricular wall, annulus, leaflets, chordae tendineae, papillary muscles) is imperative for accurate diagnosis and focused treatment of MV pathology. This project aims to contribute to this major issue, with the following two main objectives:

(1) Evaluate the biophysical consequences of mitral valve repair. In particular, tissue remodeling and ventricular flow will be evaluated by magnetic resonance imaging, and chordae tension will be measured using an innovative device.

(2) Design numerical tools, for cardiac hemodynamics, fluid-structure interaction, and myocardium biomechanics, to have an in silico counterpart of the in vivo data obtained by tension measurement and imaging. These tools will be used to analyze the consequences of mitral repair. In the longer term, they will be used to assess and improve implantable devices, like artificial neochordae, annuloplasty rings, artificial valves.

Enjeu: 
Santé Globale et Bioingénierie
Partenaires: 
INSA LYON - LGEF
INSA LYON - CREATIS
CNRS
HCL
INRIA
M3DISIM
TIMC
Financement: 
ANR
Dates projet: 
2020-01-01 00:00:00 - 2023-12-01 00:00:00
Montant global du projet: 
733903

PHYTOBIOME@LSE 2

Microorganism-plant communication: From microbial signals and their action to an integrated model of plant development
Tags: 
INTERACTION PLANTE
Coordinateur: 
ENS LYON - RDP
Responsable INSA: 
Sylvie REVERCHON

Comprendre et modéliser le fonctionnement intégré du complexe micro-organismes-plante pour le développement de nouvelles stratégies culturales basées sur l’ingénierie du microbiome.

Le développement d'une agriculture durable pour nourrir la population humaine toujours grandissante représente un défi majeur en termes de stratégie de sélection des cultures, qui doit s'appuyer sur de nouvelles connaissances scientifiques. Conformément aux initiatives internationales émergentes en matière de phytobiome, nous proposons d’étudier l'importance des microorganismes partenaires des végétaux pour mieux comprendre le fonctionnement et les performances de l'holobionte végétal (c'est-à-dire le super-organisme composé de la plante et de ses partenaires microbiens) et de développer les connaissances scientifiques de base nécessaires pour la mise en place de stratégies de cultures végétales basées sur l’ingénierie du microbiome. L’objectif du projet est d’identifier les signaux microbiens ayant un impact positif sur le développement des plantes, d’élucider les mécanismes moléculaires à l’origine de ces effets microbiens chez les partenaires végétaux, de construire un modèle du développement de la plante intégrant son environnement microbien. Ce modèle conceptuel de fonctionnement de l'holobionte végétal permettra de prédire la réponse des plantes à l’inoculation par des communautés microbiennes synthétiques de différentes espèces.

 

Enjeu: 
Santé Globale et Bioingénierie
Partenaires: 
INSA LYON - MAP
UJM - SE
UCBL - LEM
Financement: 
UDL
Dates projet: 
2020-01-01 00:00:00 - 2022-12-01 00:00:00
Montant global du projet: 
900000
Contact: 
sylvie.reverchon@insa-lyon.fr

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