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2006 1 Les profils moléculaires, un outil de diagnostic de la médecine du futur Contexte Il sagit de suivre lévolution de plusieurs protéines dintérêt.

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1 Les profils moléculaires, un outil de diagnostic de la médecine du futur Contexte Il sagit de suivre lévolution de plusieurs protéines dintérêt dans lorganisme. La variation de leur quantité informe sur létat dune cellule et lévolution dune pathologie. La prise en compte de cette information rend les soins plus ciblés et personnalisés. Pour accéder à cette information, il faut développer des outils capables de détecter les protéines en très faible quantité dans des milieux biologiques complexes. Les protéines Les protéines sont la traduction directe du génome. Ces molécules assurent des fonctions dans lorganisme tel que régulation, signalisation, stockage, catalyse,… ObjectifsObjectifs Dans un premier temps, nous modéliserons toute la chaîne de mesure. La représentation retenue doit être suffisamment précise pour respecter nos objectifs de précision, mais le nombre de paramètres doit rester limité pour réduire les ambiguïtés lors de linversion et restreindre le temps de calcul. 1) La modélisation du problème direct Une fois le modèle direct établi, il sagira de définir les méthodes dinversion et de régularisation robustes et fiables. 2) La résolution du problème inverse ère année de thèse – spécialité SIPT - INPG Reconstruction de profils moléculaires G. Strubel* Directeurs de thèse : G. Demoment** – J.-F. Giovannelli** – P. Grangeat* Laboratoires : *CEA-DRT/LETI/DTBS 17 rue des Martyrs Grenoble cedex 9 ; **L2S Supélec - 3 rue Joliot-Curie Gif-sur-Yvette Une technique danalyse biochimique Spectromètre de masse (identifier et quantifier les molécules) Chromatographie (séparer les molécules) Digestion (simplifier les molécules) Nous utilisons une technique éprouvée pour lidentification des protéines. Elle permet de combiner la spécificité de la chromatographie avec la sensibilité de la spectrométrie de masse. Un laboratoire sur puce du LETI Un processeur chimique est développé en adaptant les techniques de fabrication de la micro électronique. La diminution de taille permet despérer une réduction importante des coûts, du temps danalyse et des volumes détectables. Le laboratoire sur puce BiochipLab Reconstruction des profils : le traitement dinformation associé Reconstruction des profils : le traitement dinformation associé Diminuer les marges derreur des mesures Pour améliorer la précision et la robustesse des résultats, nous souhaitons introduire des techniques issues du traitement du signal et plus particulièrement la méthodologie problème inverse. Un problème inverse Le problème inverse décrivant le fonctionnement du laboratoire sur puce est un problème mal posé, cest-à-dire quil sera extrêmement sensible aux erreurs de mesure. Pour résoudre ce problème, il est nécessaire dintroduire de linformation a priori supplémentaire. Système Mélange de protéines Spectres de masse Problème direct Problème inverse Résultats attendus dans le mois à venir Première modélisation de la chaîne de mesure complète.RéférencesRéférences G. Demoment, J. Idier, J.-F. Giovannelli, A. Mohammad-Djafari, « Problèmes inverses en traitement du signal et de l'image », vol. TE 5 235, Traité Télécoms, pp Techniques de l'Ingénieur, Paris, N. Sarrut, S. Bouffet, P. Combette, O. Constantin, J. Garin, F. Mittler, J. Sudor, C. Vauchier, «Comparison of hydrodynamic versus electroosmotic driven flows for enzymatic protein digestion in a microreactor », MicroTAS, 2004.


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