CRAN - Campus Sciences
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Plateau technique MEXICO-PDT (Modélisation EXpérimentale, Identification et COntrôle de la Thérapie Photodynamique)
Département : Santé – Biologie – Signal.
Responsable scientifique : Thierry BASTOGNE.
Responsable technique : Alain DELCONTE.

Objectifs scientifiques :

Ce projet concerne la conception et la réalisation d'un nouveau dispositif biomédical pour l'application de la thérapie photodynamique en cancérologie et en dermatologie plus particulièrement. Le principal verrou du développement clinique de cette thérapie est la forte variabilité des réponses thérapeutiques entre les individus traités. Nous cherchons à résoudre ce problème en adaptant automatiquement et en temps réel le signal lumineux d'activation du médicament photo-activable préalablement administré au sujet.

Description :

Nous avons conçu et réalisé un dispositif expérimental dédiée au contrôle automatique de la lumière envoyée par une diode laser. Ce prototype repose sur une innovation technologique : un correcteur temps réel assurant l'asservissement de la courbe de photoblanchiment pendant le traitement. Cet appareil est destiné à être connecté à des instruments médicaux déjà existants comme les diodes LASER et les spectrofluorimètres portables. Cette innovation a donné lieu à un brevet à l'échelle européenne. Les premiers résultats in vitro et in vivo ont démontré la preuve de concept du dispositif qui constitue actuellement un des premiers systèmes de thérapie photodynamique personnalisé, capable de délivrer une dose de lumière selon la réponse du sujet.

 

a b
FIGURE 31 – (a) Dispositif initial développé en 2011 regroupant deux diodes laser, un spectrofluorimètre et système d'asservissement du photoblanchiment. (b) Dispositif miniaturisé développée en 2013 pour des applications portables.
 
FIGURE 32 – Résultats sur 10 souris de l'asservissement de la trajectoire de photoblanchiment (bleu) selon une trajectoire de référence linéaire (rouge pointillé) imposée par l'expérimentateur. On remarque une poursuite acceptable et des signaux de commande en impulsions lumineuses différents d'une souris à une autre, illustrant ainsi une forme de personnalisation du traitement.
 
FIGURE 33 – Résultat final : ce mode d'asservissement en temps-réel du photoblanchiment lors des traitements de thérapie photodynamique a permis de réduire considérablement en pratique la variabilité des réponses interindividus.