Domaines d’application
Le LS2N accompagne l’innovation dans 3 grands domaines de recherche, caractérisés par une forte pluridisciplinarité :
- La santé (numérique) et l’alimentation
- L’environnement et le changement climatique
- Les interactions Homme-robot
La santé et l’alimentation
Le laboratoire est engagé dans le développement d’une médecine personnalisée, dans un cadre de l’initiative « One Health » ou Santé globale en collaboration avec les acteurs du monde de la santé.
Depuis son émergence dans les années 2000, One Health promeut une approche unifiée et transversale des questions de santé humaine, animale et environnementale, applicable aux niveaux local, national et international.
L’environnement et le changement climatique
Le laboratoire étudie et modélise les écosystèmes environnementaux grâce à la génomique environnementale, afin de comprendre leur évolution sous l’effet du changement climatique dans le cadre de la « Planetary Health » ou Santé planétaire. Ces travaux sont menés en collaboration étroite avec des spécialistes de biologie, d’écologie et des Sciences de l’Univers.
Apparue en 2015, la santé planétaire s’inscrit dans une démarche transdisciplinaire fondée sur les preuves et sur la santé publique, en analysant les relations entre les transformations des écosystèmes provoquées par les activités humaines et leurs impacts sur la santé des êtres vivants et des milieux naturels.
Les interactions Homme-Robot
Dans le domaine des interactions homme-robot, le laboratoire développe des travaux sur l’automatisation et la conception d’organes artificiels, la robotisation des équipements hospitaliers, ainsi que sur le traitement de signaux neuronaux et l’imagerie médicale et nucléaire. Ces recherches, à l’interface entre ingénierie, biomédical et sciences du vivant, ouvrent la voie à des collaborations avec les industriels spécialisés dans les instruments de mesure et de diagnostic par l’image.
Le laboratoire explore différents axes de recherche autour de :
- La santé Numérique et les interactions Homme-robot
- Traitement, analyse, modélisation et prédiction de signaux /images / texte/ données / réseaux biologiques (accompagnement au diagnostic, au traitement, au préventif…)
- Analyse de données (méta)génomiques
- Jumeau numérique (bloc opératoire / traitements)
- Automatisation et en conception d’organes artificiels
- Apprentissage numérique (geste médical / chirurgical)
- Réalité augmentée / virtuelle au service du bien-être, de la santé physique et mentale
- Digitalisation de l’accompagnement du patient / médecine personnalisée / parcours de santé
- Robotique CIAO, imagerie médicale et nucléaire, geste chirurgical, équipements hospitaliers, prothèses,…
- L’alimentation & la santé
- Modélisation et prédiction du rôle du microbiote intestinal sur la santé
- Approches numériques innovantes de la peptidomique
- Traitement, analyse, modélisation et prédiction de signaux /images / texte/ données / réseaux biologiques (accompagnement au diagnostic, au traitement, au préventif…)
- Apprentissage numérique (geste médical / chirurgical) et Jumeau numérique (bloc opératoire / traitements)
- Réalité augmentée / virtuelle au service du bien-être, de la santé physique et mentale
- L’environnement et le changement climatique
- Gestion de l’énergie et maîtrise des impacts environnementaux
- Modélisation des conséquences écologiques du changement climatique (écosystèmes marins, sols, et continuum terre – mer)
- Optimisation et aide à la décision pour la transition écologique
Ces axes s’inscrivent dans une approche systémique, combinant informatique, automatique, traitement du signal et des images, pour répondre aux défis posés par les systèmes ouverts et interactifs, tout en intégrant les enjeux environnementaux et climatiques.
Le LS2N contribue également à l’un des enjeux majeurs des Sciences du Vivant dans le champ des STIC : mieux comprendre et exploiter la donnée biologique.
Le laboratoire travaille ainsi à :
- Améliorer les méthodes de production, d’acquisition, de transmission et de stockage de ces données
- Développer des approches avancées de modélisation, d’analyse et d’interprétation au sein des systèmes biologiques.
au travers de :
- La gestion de données dans des contextes distribués,
- Le développement d’algorithmes d’analyse de données (méta)génomiques,
- Le traitement de données issues d’imagerie
- La modélisation et l’analyse de systèmes biologiques complexes.
Axes de recherche
Collaborations
Ces domaines d’application ouvrent sur des collaborations interdisciplinaires riches : Sciences Biologiques et Santé, Écologie, Biophysique, Mathématiques, Sciences de l’Univers, SHS, Art.
Le thème s’appuie sur :
- Des compétences scientifiques reconnues et des partenariats académiques, avec quelques exemples ci-dessous :
- Collaboration (équipe ComBi) au niveau national et international au sein de la Fédération de Recherche GO-SEE (FRA2022) et du consortium Tara Océan couvrant plusieurs disciplines de l’océanographie, à la biologie marine, écologie et mathématiques.
- Collaboration (équipe SIMS) pour l’analyse de sons (vivants) et le suivi des populations d’oiseaux migrateurs (projet BirdVox), et images (médicales) dans le cadre du Site de Recherche Intégrée sur le Cancer (SIRIC ILIAD)
- Robotique bio-inspirée et humanoïde (équipe REV), et théorie du contrôle (équipe CODEX)
- Des partenariats forts avec des laboratoires en Biologie et Écologie, en Santé, en Mathématiques, au niveau national et international : Berkeley University, Kyoto University, McGill University, Ohio State University, Center for Mathematical Modeling (CMM), ENS-IBENS, CEA-Genoscope, Metagenopolis, etc.
- L’animation et le co-pilotage de la plateforme Bioinformatique de Nantes (BiRD) en collaboration avec l’Institut du Thorax
- L’animation et le co-pilotage du GDR BIMMM (Groupement De Recherche en Bio-informatique Moléculaire : Modélisation et Méthodologie) et du GDR OMER (Groupement de Recherche Océan et Mers)
- L’implication dans les masters Biologie-Santé (NU), Bioinformatique(NU), BioSTIC (ECN)
