Chercheur (H/F) Nouvelles approches algorithmiques pour la tomographie optique diffuse par fluorescence

Nous proposons un poste post-doctoral de 12 mois (financement AMIDEX) dans le domaine de la modélisation et du traitement d’images pour l’imagerie biomédicale optique. Les travaux se dérouleront à l’Institut Fresnel de Marseille, au sein de l’équipe DiMABio ( https://www.fresnel.fr/spip/spip.php?article1085 ), dans le cadre d’une collaboration avec la plateforme Optimal de l’Institut pour l L’Avancée des Biosciences (IAB) à Grenoble ( https://iab.univ-grenoble-alpes.fr/Plateformes/imagerie-optique-petit-a… ), et Kaer Labs à Nantes ( https://www.kaerlabs. com/), for the development of a fluorescence tomography system in the second biological window NIR II or SWIR (Short Wave InfraRed 900-1700 nm). The candidate’s mission will be to implement high-performance resolution methods for solving the direct problem (propagation of light in the animal) coupled with 3D reconstruction algorithms for locating sources of fluorescence detectable in vivo in mouse models.

Plus spécifiquement, le projet concerne le développement d’un algorithme de reconstruction utilisant des images de fluorescence issues d’un système d’imagerie de fluorescence pour petits animaux dans la gamme spectrale « NIR-II » ou « SWIR » (1000 à 1700 nm), co-développé par Kaer Labs, l’IAB et l’Institut Fresnel. Cet algorithme doit : i) être basé sur la résolution numérique d’un modèle de propagation de la lumière capable de prendre en compte les niveaux élevés d’absorption et de diffusion des tissus biologiques à ces longueurs d’onde (Équation de Transfert Radiatif) ; ii) prendre en compte les caractéristiques techniques des instruments (géométrie d’acquisition, type de capteur et de source, filtre de fluorescence, etc.). Le candidat pourra s’appuyer sur des travaux préliminaires et des outils numériques déjà mis en œuvre (travaux démarrés il y a deux ans), ainsi que l’expertise et l’infrastructure des équipes. L’algorithme développé sera ensuite utilisé pour détecter de nouveaux agents de contraste SWIR organiques (dérivés de cyanine) et inorganiques (nanoclusters d’or) dotés de fonctions de ciblage spécifiques au cancer. Le comportement biologique in vivo de ces produits de contraste sera évalué après administration chez la souris. Dans un premier temps, leur biodistribution in vivo sera évaluée chez des souris saines, suivie d’une évaluation de leur capacité à cibler les tumeurs dans des modèles murins de cancer. Les travaux comprendront donc les 3 phases suivantes : Le comportement biologique in vivo de ces produits de contraste sera évalué après administration chez la souris. Dans un premier temps, leur biodistribution in vivo sera évaluée chez des souris saines, suivie d’une évaluation de leur capacité à cibler les tumeurs dans des modèles murins de cancer. Les travaux comprendront donc les 3 phases suivantes : Le comportement biologique in vivo de ces produits de contraste sera évalué après administration chez la souris. Dans un premier temps, leur biodistribution in vivo sera évaluée chez des souris saines, suivie d’une évaluation de leur capacité à cibler les tumeurs dans des modèles murins de cancer. Les travaux comprendront donc les 3 phases suivantes :
– Mise en place d’outils numériques, notamment développement d’un solveur pour l’Equation de Transfert Radiatif utilisant des simulations Monte Carlo ou la Méthode des Eléments Finis, optimisé pour le couplage à un algorithme de reconstruction.
– Validation expérimentale sur fantômes
– Etude préclinique

Les travaux numériques seront réalisés à l’Institut Fresnel, avec des campagnes de mesures ponctuelles à l’IAB (Grenoble).