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Etude, Conception, Simulation et réalisation de MICRO SystèmES embArqués iMplantablEs: Applications pour la santé (µSESAME)

PHC : Utique
Codes du projet : 14G1109 -- Campus N° 30615VE
Domaine : Sciences de l'ingénieur (SI)
Intitulé : Etude, Conception, Simulation et réalisation de MICRO SystèmES embArqués iMplantablEs: Applications pour la santé (µSESAME)
Porteur(s) : FAKRI-BOUCHET Latifa, DRIDI Chérif, YAAKOUBI Nourdin, ATRI Mohamed
Date de début : 01/01/2014
Date de fin : 31/12/2016

Les microsystèmes ouvrent de nouvelles perspectives dans tous les domaines et particulièrement celui de la santé. Dans cetravail, nous proposons de concevoir, des microsystèmes autonomes, en technologie MEMS, constitué d’une microbobine etélectronique associée, pour l’imagerie (IRM) et la spectroscopie (SRM) par Résonance Magnétique Nucléaire d’échantillons detrès faible volume quelques μL voire nL. La conception de ces microsystèmes englobe l’étude des différents phénomènesphysiques et effets en question, lois et régimes, tout en tenant compte des notions d’échelles et des forces et interactions. C’estcette tâche importante de conception et de simulation qui fera l’objet de la première phase de cette étude.Dans la littérature, les études sur l’utilisation de microantennes en IRM/SRM sont peu nombreuses. Il existe deux tendances derecherche principales: la première correspond à l’utilisation d’antennes “globales“ pour la micro fluidique et pour la micro IRM. Ladeuxième porte sur l’investigation par “micro SRM“ de profils métaboliques issus de divers prélèvements biologiques. À notreconnaissance, aucune étude préclinique significative employant des microcapteurs radiofréquence implantables n'a été rapportée.Nous avons montré dans des travaux récents (Thèse N. Baxan, N. Baxan et al., CR Chimie 2008,http://www.spectroscopynow.com: A brainy approach to NMR coils; Thèse A. Kadjo 2011) que les microantennes sont des outilsd’investigation permettant une bonne localisation vérifiée par IRM ainsi qu’une reproductibilité satisfaisante au cours d’analyseseffectuées in vitro et in vivo.

Objectifs

Les applications prévues sont la quantification des variations locales de métabolites par spectroscopie du proton. L'originalité etl'innovation dans ce travail s’appuient sur quatre points:- la réalisation à l’aide de techniques de microéléctronique d’une instrumentation RMN à échelle submillimétrique : microcapteur“implantable“ 500x1000μm².- L’intégration des fonctions: Capteur – Accord de la microbobine – Préamplification- Adaptation à une sortie 50 ?.- l’aboutissement à un microsystème autonome, en technologie MEMS, constitué de la microbobine, électronique et microsourced’énergie correspondante,- Applications biomédicales in vivo sur modèles animaux. Implantées dans un cerveau de rat, ces microantennes sont tolérées plusieurs mois, ce qui autorise des études longitudinales efficaces.

Résultats

Le projet se déroulera selon six tâches principales alliant conception, simulation, réalisation et caractérisation de microsystèmesimplantables pour la spectroscopie (SRM) et l’imagerie (IRM) en s’appuyant sur les compétences complémentaires des structurespartenaires:T1 : conception et simulation de microantennes pour la microRMN en technologie MEMS (3 mois).T2 : réalisation et caractérisation du microsystème implantable en technologie MEMS (6mois). T3 : amélioration et miniaturisation du circuit (basse consommation) de conditionnement du signal issu du microcapteur (6 mois).T4 : utilisation in-situ du microsystème sur un échantillon de quelques nl (6mois).T5 : étude in-vivo sur un sujet vivant (1ans).T6 : réalisation de démonstrateurs (3 mois) et valorisation tout au long des 3 ans.

Informations supplémentaires

INSA de LYON

Partenaire français
Lyon
http://www.insa-lyon.fr/

Laboratoire(s) ou unité(s) de recherche
Centre de Recherche en Acquisition et Traitementde l'Image CREATIS


Responsable(s)
Latifa FAKRI-BOUCHET - CREATIS - Lyon - Tél : 0472431925 - Email : latifa.fakri-bouchet@creatis.insa-lyon.fr

Faculté des sciences Monastir/ Université deMonastir

Partenaire tunisien
Monastir
http://www.um.rnu.tn/

Laboratoire(s) ou unité(s) de recherche
Laboratoire des Interfaces et Matériaux Avancés LIMA


Responsable(s)
Chérif DRIDI - LIMA - Monastir - Tél : 98940256 - Email : Cherif.Dridi@issatso.rnu.tn

Université du Maine

Partenaire français
Le Mans
http://www.univ-lemans.fr

Laboratoire(s) ou unité(s) de recherche
Laboratoire d'Acoustique de l'Université du MaineLAUM


Responsable(s)
Nourdin YAAKOUBI - LAUM - Le Mans - Tél : 0243832697 - Email : nourdin.yaakoubi@univ-lemans.fr

Faculté des Sciences de Monastir/Université de Monastir

Partenaire tunisien
Monastir
http://www.fsm.rnu.tn

Laboratoire(s) ou unité(s) de recherche
Laboratoire d’Electronique et MicroélectroniqueLEME


Responsable(s)
Mohamed ATRI - LEME - Monastir - Tél : 73501785 - Email :

Etudes, élaboration et caractérisation de matériaux flexibles fonctionnels: application aux microsystèmes dédiés à l'environnement et au biomédical

Cotutelle - These - En cours
Par : Meriam KHELIFA
Début de thèse : 01/01/2014
Présenté le : 01/01/2018
A : En cours
Co-directeurs :
  • PICART Pascal
  • Université de Maine, Le Mans
  • YAAKOUBI Nourdin
  • Université de Maine, Le Mans
  • DRIDI Chérif
  • Université de Sousse, Sousse

    Conférences et séminaires

    Towards lightweight and flexible electrochemical devices

    Conférence Internationale
    NR
    A : Lille, France
    Du : 26/05/2014
    Au : 30/05/2014
    Participants :
    GUEDRI-KNANI Lamia, KHELIFA Mériam, DRIDI Chérif, YAAKOUBI Nourdin

    NANOmatériaux & MIcrosystèmes pour la Santé,l’ENvironnement et l’Energie « NANOMISENE »

    Ecole Thématique
    NR
    A : Sousse, Tunisie
    Du : 01/11/2014
    Au : 02/11/2014
    Participants :
    NR

    Cristaux photoniqueset méta- matériaux

    Colloque
    MADICA2014
    A : Mahdia, Tunisie
    Du : 05/11/2014
    Au : 07/11/2014
    Participants :
    GUEDRI-KNANI L., KHELIFA Mériam, DRIDI Chérif, BAZINE A., AZOUZ A., PICART P., YAAKOUBI Nourdin

    Méthode numérique simple et originale pour la conception de micro-bobines planaires rectangulaires pour des micro-recepteurs RMN

    Conférence Internationale
    AMINA2014
    A : Monastir, Tunisie.
    Du : 13/11/2014
    Au : 15/11/2014
    Participants :
    BEN MANSOUR Nasreddine, DRIDI Chérif, FAKRI BOUCHET Latifa, YAAKOUBI Nourdin

    Appel à projet 2017

    L'appel à projet 2017 pour le PHC Utique est ouvert sur le site de Campus France du 16 février au 18 avril 2016

    PHC 01