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Equipe : Spectroscopie et Imagerie RMN

Membres actuels
ROUSSET Sébastien (ITARF)

Présentation

Les activités de notre équipe sont orientées vers les développements de la RMN et de l’IRM et ses applications à l’étude des nanomatériaux et des systèmes biologiques. Historiquement, notre « savoir-faire » repose sur les études RMN des matériaux à base de carbone comme les fullerènes et les nanotubes, afin de comprendre leurs propriétés structurales, électroniques et dynamiques. Notre approche est originale et a permis d’apporter des réponses précises sur des problématiques importantes comme l’encapsulation de molécules, la fonctionnalisation, les propriétés de conduction, les transferts de charges. Depuis deux ans, l’équipe s’est ouverte à l’Imagerie par Résonance Magnétique en forte collaboration avec le CHU, l’Institut d’Electronique du Sud, le CIRAD, l’INRA Avignon, et l’entreprise RS2D. L’équipe pilote la plateforme d’imagerie IRM BioNanoNMRI qui propose un service unique dans la région pour accompagner les études en biologie-santé et en agronomie des partenaires académiques et industriels. Les développements d’outils d’analyse hautement sophistiqués répondent à une nécessité croissante de modernisation des sciences biologiques et médicales. L’IRM en particulier offre des opportunités extraordinaires dans le domaine de la biologie cellulaire et moléculaire in vivo, bouleversant de nombreux domaines des sciences biologiques.
Les études entreprises visent à mettre à disposition des expérimentateurs des sondes inductives radiofréquences sur demande performantes pour leurs études RMN ou IRM et de rendre accessible des technologies innovantes, qu’il s’agisse :
– de la détection en champ proche de la composante électrique associée à la précession des spins des objets investigués (ce thème est mené dans le cadre d’une collaboration avec l’IES),
– d’utilisation de biomarqueurs relaxants, tels que les nanoparticules superparamagnétiques (développées par des équipes de l’ICG).

La mise en œuvre de cette approche est obligatoirement multidisciplinaire et à travers nos partenaires, elle sera appliquée à des systèmes biologiques issus des domaines des neurosciences et de l’agronomie.

L’équipe met à disposition de la communauté scientifique et des partenaires industriels des outils IRM à la pointe : un IRM VARIAN 9.4T, un IRM Oxford 4.7T et, accompagne les études par la mise au point des séquences d’IRM (pondération T1, pondération T2, imagerie de diffusion et de flux) ainsi que l’environnement instrumental adéquat.

Pour plus d’informations :

Plateforme BioNanoNMRI

Toutes les productions

Dernières publications

Micro‐CT and high‐field MRI for studying very early post‐mortem human fetal anatomy at 8 weeks of gestation

Auteur(s): Lamouroux Audrey, Cardoso Maïda, Bottero Célia, Gallo Mathieu, Duraes Martha, Salerno Jennifer, Bertrand Martin, Rigau Valérie, Fuchs Florent, Mousty Eve, Genevieve David, Subsol Gérard, Goze-Bac C., Captier Guillaume

(Article) Publié: Prenatal Diagnosis, vol. 44 p.3-14 (2024)

End-to-end multimodal 3D imaging and machine learning workflow for non-destructive phenotyping of grapevine trunk internal structure

Auteur(s): Fernandez Romain, Le Cunff Loïc, Mérigeaud Samuel, Verdeil Jean‐Luc, Perry Julie, Larignon Philippe, Spilmont Anne-Sophie, Chatelet Philippe, Cardoso Maïda, Goze-Bac C., Moisy Cédric

(Article) Publié: Scientific Reports, vol. 14 p.5033 (2024)

Ref HAL: hal-04501077_v1
PMID 38424155
DOI: 10.1038/s41598-024-55186-3
Exporter : BibTex | endNote
Résumé:

Quantifying healthy and degraded inner tissues in plants is of great interest in agronomy, for example, to assess plant health and quality and monitor physiological traits or diseases. However, detecting functional and degraded plant tissues in-vivo without harming the plant is extremely challenging. New solutions are needed in ligneous and perennial species, for which the sustainability of plantations is crucial. To tackle this challenge, we developed a novel approach based on multimodal 3D imaging and artificial intelligence-based image processing that allowed a non-destructive diagnosis of inner tissues in living plants. The method was successfully applied to the grapevine ( Vitis vinifera L.). Vineyard’s sustainability is threatened by trunk diseases, while the sanitary status of vines cannot be ascertained without injuring the plants. By combining MRI and X-ray CT 3D imaging with an automatic voxel classification, we could discriminate intact, degraded, and white rot tissues with a mean global accuracy of over 91%. Each imaging modality contribution to tissue detection was evaluated, and we identified quantitative structural and physiological markers characterizing wood degradation steps. The combined study of inner tissue distribution versus external foliar symptom history demonstrated that white rot and intact tissue contents are key measurements in evaluating vines’ sanitary status. We finally proposed a model for an accurate trunk disease diagnosis in grapevine. This work opens new routes for precision agriculture and in-situ monitoring of tissue quality and plant health across plant species.

Commentaires: The datasets generated and analyzed during the current study are available from the corresponding author upon reasonable request. The extension of the Trainable Segmentation plugin is open-source, and available as a fork of Trainable Segmentation on GitHub https://github.com/Rocsg/Trainable_Segmentation/tree/Hyperweka.

Journées Capteurs Magnétiques & Electromagnetiques

Cette journée thématique, organisée sous l’égide du GDR Ondes/GT3, a pour objectif de réunir la communauté académique et industrielle concernée par les capteurs Magnétiques/Electromagnétiques.

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