Effets des ondes électromagnétiques sur le vivant
Cette orientation vise l'étude de l’impact potentiel des ondes électromagnétiques sur le vivant. Ces ondes sont en effet omniprésentes dans la vie courante (télécommunications, géolocalisation, domotique) ainsi que dans le domaine militaire (radars, systèmes de brouillage, armes, protection des fantassins, DREP). Dans ce cadre, nous développons des instrumentations et systèmes d'exposition dédiés à l'évaluation et la compréhension des effets possibles de ces ondes à l’échelle cellulaire.
Contexte
Les instrumentations d’exposition aux ondes sont développées en champ proche, à différentes échelles, et caractérisées en dosimétrie.
Différentes approches sont étudiées.
- Une première vise le multiplexage d’exposition et d’analyse à l'aide de plateformes d'applicateurs RF adapté aux plaques à puits usuelles des biologistes
- Une seconde approche vise la compréhension des mécanismes d'interactions des ondes EM avec le vivant à l'échelle cellulaire, que ce soit vis à vis du génome, du métabolisme, des membranes, etc. Dans ce cadre, des dispositifs RF miniaturisés sont développés et adaptés à l'exposition de modèles multicellulaires 3D comme modèle pertinent de la complexité physiologique de l'in vivo.
Les expositions étudiées peuvent être réalisées à des échelles de temps variées (min, heures, jours, en continu, fractionné ou chronique), et à différentes fréquences, différentes modes (continu, pulsé, modulé - internet des objets, GSM, 5G, ...). - La dernière approche considère la complexité de l'exposome. Il s'agit de prendre en compte la variété des agents environnementaux potentiellement polluants tels que les nano-particules, les pesticides, les sources lumineuses, etc. Nous étudions dans ce cadre s'il existe des effets synergiques de ces facteurs en association avec les ondes électromagnétiques.
Exemple de résultat
Dans le cadre du projet RF METRO CELL [ANR ASTRID 2015], un banc d’exposition aux ondes électromagnétiques destiné à des micro-tissus et à des modèles cellulaire 3D hétérogènes a été développé pour mener une étude dosimétrique complète. Ce banc comprend une chaine de génération de signaux RF associée à un applicateur miniature dans lequel est placé un micro-tissu à éclairer. Son diamètre est de 300 μm, il est maintenu dans le milieu de culture grâce à l’implémentation d’un canal et de réservoirs latéraux microfluidiques (Figure 1). Pour garantir la reproductibilité des expositions, un protocole rigoureux de manipulation a été mis en place puis validé afin d’assurer la fiabilité des procédés et d’obtenir un niveau de confiance statistique suffisant de l'exposition appliquée et des post-analyses biologiques. La réduction d’échelle des chambres d’exposition et des modèles cellulaires permet d’obtenir une gamme de débits d’absorption spécifique (DAS) très étendue, d’un niveau inférieur au W/kg jusque quelques milliers de W/kg avec des incréments thermiques inférieurs au millième de degré.
Figure 1 : Gauche : Photographie d’un applicateur d’ondes électromagnétiques en champ proche chargé par un micro-tissu. Droite : Vue en coupe de la distribution du champ électromagnétique dans la zone d’application. L’emplacement du micro-tissu est représenté par le cercle noir.
