Le plateau biomatériaux et particules inhalées du Centre Ingénierie et Santé de Mines Saint-Étienne est dédié à l’étude des aérosols et des particules inhalées, en mettant l’accent sur leur caractérisation physico-chimique et leurs interactions avec les systèmes biologiques. Ce plateau offre des installations de pointe pour analyser les dépôts d’aérosols, évaluer l’activité biologique des nanoparticules et tester l’efficacité des dispositifs médicaux liés à l’aérosolthérapie.
Objectifs du plateau
- Caractériser les propriétés physico-chimiques des particules et nanoparticules (taille, morphologie, charge, réactivité).
- Étudier le dépôt et le devenir des aérosols dans les voies respiratoires via des modèles anatomiques (chimères) et numériques.
- Évaluer la toxicité et l’activité biologique des particules inhalées sur des modèles cellulaires (tests de stress oxydant, inflammation).
- Optimiser l’aérosolthérapie en testant l’efficacité des dispositifs médicaux (nébuliseurs, inhalateurs).
- Certifier l’efficacité de filtration bactérienne et virale des dispositifs de protection (masques FFP2, chirurgicaux).
Équipements et techniques
Le plateau dispose d’une variété d’équipements spécialisés pour mener à bien ses missions.
- Laboratoire en dépression pour la manipulation sécurisée de nanoparticules ou de bioaérosols (ZRR)
- Hottes nano
- Boîte à gants
- Laboratoire de bactériologie (ZRR)
- Postes de sécurité microbiologique (PSM)
- Incubateurs
- Compteur automatique de colonies
- Impacteurs en cascade viables
- Laboratoire de culture cellulaire
- PSM
- Incubateurs CO₂
- Microscopes
- Laboratoire de techniques générales
- Sorbonnes
- Four micro-ondes
- Nanozetasizer
- Centrifugeuses et ultra-centrifugeuse
- Spectrophotomètre et fluorimètre
- Outils pour essais biologiques
- Laboratoire de métrologie des aérosols (ZRR)
- Sorbonnes et bras aspirants
- Pompes respiratoires
- Robot à vapoter
- Seringue instrumentée
- Impacteurs en cascade (ELPI, DLPI, ACI, NGI, GTI)
Outils logiciels
- BIOPAC
Plateforme pour l’acquisition et l’analyse de données biologiques.
Prestations et compétences
- Évaluation de l’activité biologique des nanoparticules
Analyse de la toxicité et des effets biologiques des nanoparticules dans divers milieux. - Détection et caractérisation de nanoparticules dans les milieux biologiques
Identification et analyse des nanoparticules présentes dans des échantillons biologiques. - Caractérisation de dispositifs médicaux pour l’aérosolthérapie
Évaluation des performances des inhalateurs et autres dispositifs d’administration d’aérosols. - Caractérisation de l’efficacité de filtration bactérienne de masques
Tests pour déterminer la capacité des masques à filtrer les bactéries et les virus. - Cartographie de dépôt d’aérosols sur modèle chimérique
Étude de la distribution des particules dans des modèles anatomiques pour optimiser les thérapies par inhalation.
Exemples de projets
- Caractérisation et évaluation de l’activité biologique de nanoparticules de TiO₂ avant et après irradiation UV
Étude des modifications des propriétés des nanoparticules sous l’effet de l’irradiation et de leur impact biologique. - Évaluation de l’efficacité de filtration bactérienne et virale des masques à usage médical contre la Covid-19
Tests réalisés pour vérifier la protection offerte par les masques contre les agents pathogènes.
Partenariats et impacts
Le plateau biomatériaux et particules inhalées collabore étroitement avec des partenaires académiques, hospitaliers et industriels, notamment :
- CHU de Saint-Étienne
- Université Jean Monnet
- Michelin
- CEA
- Dassault
- INRS
- LNE
- Mines ParisTech
- Mines Alès
- Bolton University (UK)
- Université de Turin (Italie)
- Anses
Ces collaborations renforcent l’impact du plateau dans les domaines de la santé publique, de la sécurité au travail et du développement de dispositifs médicaux innovants.
Contact
Responsable du plateau biomatériaux et particules inhalées.
Le Plateau biomatériaux et particules inhalées joue un rôle essentiel dans la compréhension des interactions entre les particules inhalées et les systèmes biologiques. Grâce à ses équipements de pointe et à son expertise interdisciplinaire, il contribue au développement de solutions innovantes pour l’aérosolthérapie, l’évaluation des risques liés aux nanoparticules et l’amélioration des dispositifs de protection individuelle.