Option Sciences du numérique pour les sciences de la vie et de la Santé

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Objectifs

L'option vise à offrir une formation de pointe dans le domaine transdisciplinaire des sciences et des technologies numériques (sciences du traitement de l'information et de la communication) pour les applications aux sciences du vivant et aux technologies liées à la santé. En particulier, la médecine entre dans l'ère du "Big Data", avec l'entrée en force de données à haut débit dans les secteurs du diagnostic et de la thérapeutique. Le développement de méthodes de gestion, de sécurisation, de visualisation et d'intégration des données revêt une importance cruciale. Par ailleurs, les biotechnologies connaissent un essor considérable dans les domaines comme la chimie verte, l'utilisation de bactéries pour la synthèse de biocarburant ou la dépollution des sols et le développement de nouveaux bio-matériaux.

L'option a pour but de sensibiliser les élèves aux thématiques actuelles dans le domaine bio-médical et d'illustrer les points de contacts avec les sciences et technologies numériques dans le domaine de la modélisation, de la visualisation et de la gestion des données au travers de projets transversaux. Ces projets sont complétés par des enseignements de base spécifiques en biologie (biologie cellulaire, microbiologie, immunologie...) et en méthodes formelles (réseaux biologiques, analyses de données).
Des enseignements d'ouverture sous forme de conférences/débats sur des thèmes touchant à des questions de société (sécurité des données ; génétique et éthique...) complètent cette option.

Liste des cours


Sciences de la vie :
  • Biologie cellulaire
  • Immunologie
  • Biologie moléculaire, génétique et évolution
  • Neurologie et physiologie
Sciences de la vie et sciences du numérique :
  • Bioinformatique, génomique et big data
  • Biologie systémique "Modélisation discrète et analyse qualitative des réseaux biologiques"
  • Biologie systémique "Modélisation probabiliste et analyse quantitative des réseaux biologiques"
Sciences du numérique :
  • Systèmes et bases de données
  • Statistiques et apprentissage
  • Simulation chirurgicale
  • Informatique avancée
Conférence d'ouverture
Projet encadré

 

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Projets

  • Méthodes non-invasives de détection de tumeurs
  • Modélisation dynamique de processus cellulaires
  • Visualisation et intégration de données génomiques
  • Data mining de données métagénomiques, screening moléculaire
  • Méthodes cryptographiques pour la sécurisation des données biomédicales
  • Imagerie biomédicale (en coopération avec l'option Signaux, Images et Applications Biomédicales et Audio)

Cycle de conférences (quelques exemples)

  • Sécurité des données biomédicales : aspects techniques et juridiques
  • L'essor de la métagénomique : TARA et les projets de microbiome
  • La génétique personnalisée : quel impact pour les thérapies personnalisées ?
  • La biologie synthétique : le monde du vivant comme boîte à outils
  • Architectures neuromorphiques : stockage électro-mécanique de l'énergie dans la cellule
  • Neurochirurgie ; interfaces cerveau-machine pour l'aide à la rééducation motrice
  • Robotique médicale

Exemple de sujets de projets

  • Microbial Synthetic Biology for Human Health (Analysis of microbial communities in the gut by using Multi-criteria constraint based methods). Promoting the use of probiotic therapies via optimization based-protocols - LS2N/COMBI, UMR 6004, Nantes
  • Contribution sur l’apprentissage de données de séries temporelles et l’analyse de modèles dynamiques pour la participation au DREAM11 Challenge - LS2N/MeForBio, UMR 6004, Nantes
  • Descriptions cinétiques de la théorie de l’évolution (ICI, Nantes)
  • Approche cellule unique en génomique et épigénome du cancer : de la purification cellulaire en microfluidique à l’analyse bioinformatique des données - CRCINA, UMR_S 1232, Nantes
  • L’imputation de marqueurs en génétiques ou le passage du labo au "in silico" - ITUN - CRTI - UMR Inserm 1064 -CHU de Nantes
  • Recalage d’image pour deux types de modalité d’acquisition : fluorescence et imagerie radioactive de type beta - SFR Santé François Bonamy UMS 3556 IRS-UN, Nantes
  • Recherche en machine Learning sur l'automatisation de la reconnaissance d'images dermascopiques - CHU Nantes

Exemple de sujets de stages

  • Différenciation des tumeurs du sein T1 et T2 par des marqueurs de méthylation de l’ADN basés sur le séquençage bisulfite du génome entier - CEA, Paris
  • Reduced order modeling for flexible prothetic robots - Université de Saragosse, Espagne
  • Étude de la variabilité à long terme de la méthylation de l’ADN (à l’échelle du génome) - INSERM, Lyon
  • Analyse de données génétiques multidimensionnelles à grande échelle - Institut Pasteur, Paris
  • Testing optimal control models of human saccadic eye movements  - Radboud UMC, Nijmegen, Pays Bas
  • Mise en place d’un protocole pour une nouvelle méthode d’imagerie de la peau - Laboratoire Clarins, Paris
  • Test the hypothesis of background genetic variation being a contributor to the off-target effects of CRISPR - Cancer Research UK Cambridge Ins, Royaume Unis
  • Recherche de CNV à partir de données de séquençage ciblé - Assistance Publique - Hôpitaux de Paris
  • Flow/mass Cytometry and next-gen sequencing analysis - CLIP Laboratory, Prague, Rep. tchèque
  • Développement et optimisation d’un algorithme de reconstruction Compressed-Sensing pour accélérer l’acquisition des images IRM
  • Application à la détection des métastases - CRMSB CNRS, Bordeaux
  • Simulation et étude des neurones et de leurs réseaux - CNRS, Lille
  • The role of normal and cancer RNA levels in the causation of colorectal cancer - Roslin Institute, Edinburgh, Ecosse
  • Contraction of metabolic networks - Freie Universität Berlin, Allemagne
  • Modélisation de réaction PCR multiplex - bioMérieux, Marcy l’Etoile

Secteurs d'activités

  • Ingénierie bio-médicale et thérapeutique
  • Industrie pharmaceutique chimique et cosmétologique "drug design"
  • Plateforme de bio-informatique
  • Développement des bio-technologies
  • Data-sciences
  • Bio-statistiques
  • Recherche en numérique et en santé
  • Innovations dans les secteurs de l'environnement et de l'énergie

Mots clefs : AVC, horloge circadienne, myélome multiple, bioprinting, élastomères et tissus humains, cancer du cerveau, IRM, autisme...

Découvrir des projets d'application "Santé" menés par Centrale Nantes

Publié le 22 mars 2017 Mis à jour le 27 mai 2020