Les lauréats de l’appel à projets 2023

Une avancée prometteuse pour la médecine régénérative : le projet ALBUCOL développe des biomatériaux 100% naturels pour l’ingénierie tissulaire et la médecine régénératrice

La réparation des lésions osseuses et cartilagineuses constitue un défi majeur en médecine. Actuellement, les matériaux de remplacement des tissus lésés utilisés présentent des inconvénients majeurs, tels qu’une solidité insuffisante, des variations de qualité entre les lots, ou encore des difficultés d’approvisionnement. De plus, pour certaines lésions spécifiques comme celles liées à une trachéotomie (ouverture dans la trachée pour faciliter la respiration) réalisée suite à un cancer ORL, il n’existe pas encore de substituts adaptés.

Une solution novatrice pourrait changer la donne. Celle-ci réside dans l’utilisation de biomatériaux 100% naturels composés de deux protéines (l’albumine et le collagène) créés par auto-assemblage. Ils pourront serviront à fabriquer des substituts trachéo-laryngés, et des greffons de phalanges pédiatriques pour traiter la symbrachydactylie (une pathologie rare qui affecte le développement des mains et  se caractérise par des doigts courts ou absents).

Quatre laboratoires de renom du Rhin Supérieur spécialisés en biomatériaux et bio-ingénierie s’associent pour développer cette technologie innovante, qui ouvre une voie prometteuse pour la médecine régénérative et personnalisée. D’ici trois ans, cette innovation thérapeutique pourrait entrer en essai clinique. Son potentiel à offrir des solutions de remplacement tissulaire plus efficaces et personnalisées ouvre de nouvelles perspectives dans le traitement des lésions osseuses et cartilagineuses, et pourrait améliorer la qualité de vie de nombreux patients. Elle permettra également d’enrichir l’écosystème d’innovation du Rhin Supérieur, en bénéficiant à de nombreuses industries pharmaceutiques et des entreprises de technologies médicales du territoire pour le développement de leurs futurs produits.

• Partenaires du projet : Inserm (porteur de projet) (FR), Institut NMI de l‘Université de Tübingen (DE), Fachhochschule Nordwestschweiz – FHNW (CH), Université de Bâle (CH)
• Budget global : 1.745.302 €
• Période de réalisation : 1.4.2024 – 31.03.2027

Une nouvelle ère pour la mobilité transfrontalière ! Le projet aura.ai développe des procédures d’authentification automatiques et continues, respectueuses de la vie privée pour faciliter l’accès à de multiples services de transport.

La région du Rhin supérieur offre aux voyageurs une grande variété de moyens de transport, allant des trains aux trams, en passant par les bus, les vélos et les trottinettes électriques. En théorie, les personnes qui souhaitent privilégier les transports publics et la mobilité durable peuvent donc se déplacer facilement dans cette région transfrontalière. En pratique, c’est un peu plus compliqué : l’achat de billets pour des trajets impliquant plusieurs services de transport peut rapidement s’avérer compliqué. Chaque opérateur dispose généralement de sa propre plateforme en ligne ou application, ce qui nécessite pour les voyageurs de créer un compte distinct et de s’identifier à chaque service.

Une solution innovante pourrait bientôt lever cet obstacle : une procédure d’authentification automatique et continue, qui protège la vie privée, basée sur le comportement du voyageur, garantissant un haut niveau de sécurité et ne nécessitant aucun effort supplémentaire de la part de l’utilisateur. Cette solution utilise l’intelligence artificielle pour reconnaître et catégoriser les pratiques de mobilité spécifiques à chaque individu, ainsi que les modalités d’utilisation de son téléphone, afin de pouvoir Cette solution utilise l’intelligence artificielle pour reconnaître et catégoriser les pratiques de mobilité spécifiques à chaque individu, ainsi que les modalités d’utilisation de son téléphone, afin de pouvoir détecter toute utilisation anormale non autorisée.

Dans le cadre du projet transfrontalier aura.ai, les partenaires mettent au service de cette innovation leurs expertises complémentaires : la Hochschule Karlsruhe développe la technologie d’authentification continue aux plateformes ; l’Université de Haute-Alsace renforce la sécurité autour des modèles d’IA et étudie l’acceptation de la technologie par les usagers ; la Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW est spécialisée dans les systèmes d’authentification des usagers sur les plateformes mobiles et contribuent à ce que la technologie soit acceptée par les entreprises de transport. Le consortium est soutenu par ses partenaires associés INIT, l’un des principaux fournisseurs mondiaux de solutions informatiques pour les transports publics, et Neomia, un éditeur de logiciels spécialisé dans l’authentification continue.

La technologie est actuellement testée en conditions réelles par les étudiants de la Hochschule de Karlsruhe. Elle va également être intégrée à l’application de mobilité de la Région Karlsruhe KVV.regiomove, avec le soutien du développeur raumobil. Si la technologie fait ses preuves, elle pourra ensuite être implantée durablement dans regiomove et au-delà. En effet, regiomove est actuellement en train d’être connectée avec la plateforme de mobilité Ortenau Mobil, elle aussi développée par raumobil, qui propose des trajets vers Strasbourg. Grâce à l’authentification automatique et continue, les passagers pourront facilement s’identifier sur les différentes plateformes de transport et bénéficieront ainsi d’une grande facilité d’utilisation.Le passage d’un mode de transport à l’autre deviendra ainsi simple et rapide. Le projet pourrait donc être d’une grande utilité pour la région du Rhin supérieur, en contribuant à rendre les transports publics encore plus attractifs.

En savoir plus sur le projet : https://www.uha.fr/fr/recherche/grands-projets-de-recherche/aura-ai.htm

• Partenaires du projet : Hochschule Karlsruhe (DE) (porteur de projet), Université de Haute Alsace (FR), Fachhochschule Nordwestschweiz – FHNW (CH)
• Budget global : 1.206.917 €
• Période de réalisation : 1.1.2024 – 31.12.2025

Innovation dans les laboratoires avec le projet AUTOMETA : la préparation automatisée pour l’analyse métabolomique permettra des analyses plus fiables et des traitements plus efficaces.

La recherche médicale a mis en évidence des limites majeures des traitements médicamenteux : inefficacité chez 30 à 60 % des patients et effets secondaires dans 30 % des cas. Pour surmonter ces obstacles, il est crucial de mieux comprendre l’état de santé des patients et leurs réactions aux médicaments, afin de pouvoir proposer des traitements personnalisés plus efficaces.

C’est ce que permet l’analyse métabolomique, un outil récent de la biologie moléculaire et médicale. En examinant les métabolites, ces petites molécules impliquées dans toutes les réactions chimiques qui ont lieu dans l’organisme, il est possible d’obtenir une vue d’ensemble de l’état de santé d’un individu en temps réel. Cependant, l’analyse métabolomique nécessite une étape cruciale de préparation des échantillons, réalisée par des techniciens de laboratoire, et ces processus manuels sont sujets à des erreurs humaines qui peuvent compromettre la fiabilité des résultats.

L’Université de Fribourg et ses partenaires développent  une solution innovante qui promet de transformer fondamentalement cette étape essentielle : la préparation automatisée d’échantillons sur une puce microfluidique. Cette technologie repose sur l’utilisation de dispositifs miniaturisés capables de traiter de très petits volumes de liquide (sang ou liquide céphalorachidien, par exemple). Le principe est simple : l’échantillon à analyser est automatiquement acheminé à travers un réseau de microcanaux à l’intérieur de la puce, où diverses étapes de préparation sont effectuées automatiquement.

Le projet bénéficiera de l’expertise des partenaires suisses dans le domaine de l’analyse métabolomique et des compétences des partenaires allemands dans la préparation d’échantillons microfluidiques. D’ici trois ans, les puces microfluidiques en cours de développement devraient permettre d’améliorer significativement la préparation des échantillons de patients pour l’analyse métabolomique par rapport aux méthodes actuelles. À l’avenir, cette technologie pourrait être largement utilisée, notamment dans la région transfrontalière, par exemple par des laboratoires de diagnostic ou des hôpitaux universitaires. Cette innovation constitue une étape importante pour rendre la médecine personnalisée plus accessible.

• Partenaires du projet : Université de Fribourg-en-Brisgau (DE) (porteur de projet), Université de Bâle (CH), Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e. V. (DE)
• Budget global : 1.279.276 €
• Période de réalisation : 1.4.2024 – 31.3.2027

Traitement novateur pour les patients souffrant d’épilepsie et de déficience intellectuelle : le projet IMAGINE-STIM développe des techniques de neurostimulation guidée par imagerie.

L’épilepsie est un trouble neurologique qui affecte près de 1% de la population générale, et environ 25% des personnes souffrant de déficience intellectuelle. Son traitement repose généralement sur la prise de médicaments antiépileptiques, qui servent à réguler l’activité électrique du cerveau pour éviter le déclenchement de nouvelles crises d’épilepsie, ou pour en atténuer les symptômes. Cependant, dans un tiers des cas, le traitement est inefficace. L’épilepsie dite pharmacorésistante (résistante aux médicaments) est encore plus fréquente chez les personnes avec déficience intellectuelle et concerne deux tiers des patients.

Pour ces derniers, un espoir se dessine grâce à une thérapie innovante : la neurostimulation. Elle nécessite l’implantation sous la clavicule d’un appareil semblable à un “pacemaker”, qui va délivrer des impulsions électriques dans des zones précises sous le cuir chevelu. Les études révèlent que cette stimulation électrique parvient à réduire de plus de la moitié le nombre de crises épileptiques par mois.

Le laboratoire ICube (Université de Strasbourg et CNRS) et ses partenaires souhaitent rendre cette technique encore plus performante, en développant des systèmes de stimulation cérébrale personnalisée guidés par l’imagerie (IRM et électroencéphalogramme), afin d’offrir aux patients des traitements sur mesure.

Le projet IMAGINE-STIM constitue un premier pas vers un projet médical et social de grande envergure. Il vise à créer des synergies entre des centres d’excellence spécialisés dans le traitement de l’épilepsie et dans l’imagerie pour établir un réseau de soins transfrontalier, dans le but de dispenser des traitements personnalisés plus efficaces et peu invasifs à une population vulnérable, souffrant à la fois d’épilepsie et de déficience intellectuelle. Le transfert de connaissances a également vocation à s’étendre aux associations de patients et d’aidants, grâce à la mise en place d’un vidéo-forum, afin d’offrir une meilleure compréhension de ces nouvelles avancées thérapeutiques.

• Partenaires du projet : Université de Strasbourg (FR) (porteur de projet), Hôpital universitaire de Fribourg-en-Brisgau (DE)
• Budget global : 999.822 €
• Période de réalisation : 1.4.2024 – 31.03.2027

Un système de bandages intelligents permettant la prise de mesures numériques : c’est la solution développée par le projet HelpMeWalk pour fabriquer plus efficacement des orthèses personnalisées.

Diverses pathologies requièrent le port d’une orthèse, dispositif médical servant à compenser un trouble musculo-squelettique. Ces appareillages peuvent concerner divers membres (bras, main, genou, cheville…), mais tous présentent un défi commun : l’adaptation précise à l’anatomie du patient. Dans le cas d’une orthèse de cheville, la prise de mesures est actuellement faite grâce à un moulage en plâtre. L’orthoprothésiste corrige manuellement la position du pied, en le plaçant dans sa position d’immobilisation, puis réalise le moulage qui servira ensuite à la réalisation de l’orthèse. Cette procédure a l’inconvénient d’être chronophage, et elle peut également manquer de précision. Cela entraîne parfois le besoin de fabriquer une autre version de l’orthèse afin d’en améliorer le confort. L’utilisation de scanners optiques pour prendre des mesures précises est impossible en raison des obstacles créés par les mains de l’orthoprothésiste : celles-ci couvrent le pied, qui n’est alors plus complètement visible par le scanner optique.

Les partenaires académiques et industriels du projet développent une solution technologique innovante pour la prise de mesures : grâce à des bandages équipés de centaines de capteurs magnétiques qui mesurent le champ magnétique successivement produit par différentes bobines. Ces mesures, une fois traitées par un algorithme de tracking, et grâce à une intelligence artificielle, permettent de reconstituer le modèle 3D de la cheville. À partir du même logiciel que pour la prise de mesure, le modèle pourra ensuite servir à imprimer rapidement, une orthèse personnalisée, adaptée au millimètre près, à l’anatomie du patient.
Dans la mise en œuvre du projet transfrontalier HelpMeWalk, les partenaires mettent au service de cette innovation leurs expertises complémentaires.

La Hochschule Furtwangen teste la robustesse des capteurs et développe une manière de les encapsuler dans une résine de protection. La Fachhochschule Nordwestschweiz (FHNW – Campus de Muttenz) est en charge d’étudier la forme des cartes électroniques sur lesquelles sont placés les capteurs, afin qu’elles s’adaptent au mieux à la forme de la cheville. Grâce à une IA, l’Université de Strasbourg étudie comment retrouver l’emplacement précis de chaque capteur, à partir de leurs mesures magnétiques. Ils obtiennent ainsi un nuage de points qui est retranscrit en modèle 3D, par la Hochschule Kaiserslautern.

Les équipes de HelpMeWalk pensent pouvoir faire une démonstration complète de la technologie, de la prise de mesure à l’orthèse portée par le patient, d’ici la fin du projet en mars 2026. Cette solution technologique plus rapide et plus précise que la méthode actuelle devrait permettre de réduire le temps nécessaire à la conception de l’orthèse et faciliter l’adaptation optimale de l’orthèse, tout en diminuant les coûts de fabrication. À long terme, la technologie pourrait être utilisée pour scanner d’autres partie du corps. L’objectif pour les partenaires industriels sera de commercialiser le bandage intelligent d’imagerie 3D afin que cette innovation puisse bénéficier au plus grand nombre. Le prototype a rencontré un beau succès dans des salons spécialisés, en Europe comme à l’international.

En savoir plus sur le projet : https://helpmewalk.eu/

• Partenaires du projet : Université de Strasbourg (FR) (porteur de projet), Fachhochschule Nordwestschweiz – FHNW (CH), Hochschule Kaiserslautern (DE), Hochschule Furtwangen (DE), Université de Haute-Alsace (FR)
• Budget global : 1.411.234 €
• Période de réalisation : 1.4.2024 – 31.03.2026

Transformer une chaleur inexploitée en ressource : c’est le but du projet 2PhaseEx qui développe une technologie pour récupérer l’énergie thermique produite par les data centers.

A l’heure où le réchauffement climatique est une préoccupation majeure, la quête d’énergies respectueuses de l’environnement est devenue impérative. Afin de réduire la dépendance aux énergies non renouvelables, une ressource potentielle précieuse, encore peu connue du grand public, reste à exploiter : la “chaleur fatale”. On désigne ainsi la chaleur émise par un procédé dont elle n’est pas la finalité. Par exemple, les data centers génèrent une chaleur importante en raison de l’activité des serveurs. Celle-ci est souvent considérée comme problématique car elle nécessite un refroidissement des infrastructures, alors qu’elle représente paradoxalement une opportunité.

Le laboratoire ICube de l’Université de Strasbourg et du CNRS développe avec ses partenaires une technologie innovante qui permettra de récupérer cette chaleur fatale. Un échangeur de chaleur sera placé en contact direct avec le système à refroidir : dans le cas d’un serveur de data center, il s’agit du processeur. L’échangeur est un circuit fermé vertical, qui contient un fluide. Initialement, ce fluide est plus froid que le processeur. Sous l’effet de la chaleur qui lui est transférée, le fluide devient moins dense, monte, dissipe sa chaleur et redescend plus froid sous l’effet de la gravité. Le cycle s’auto-entretient tant que le système à refroidir demeure plus chaud que le fluide. Ce système de circulation des fluides basé sur des différences de température s’appelle un thermosiphon. Il présente l’avantage d’être très efficace, car il ne nécessite pas de pompe et est capable de se réguler par lui-même (il ne contient pas d’électronique). De plus, alors que les solutions actuelles de refroidissement utilisent souvent des fluides qui s’avèrent être des polluants, l’échangeur aura recours à un fluide respectueux de l’environnement.

Plusieurs agglomérations de part et d’autre du Rhin mènent des projets innovants pour récupérer et réutiliser la chaleur  fatale des industries. A terme, l’utilisation de l’échangeur de chaleur pourrait être généralisée dans tout le bassin du Rhin Supérieur. L’énergie thermique récupérée grâce à ce dispositif pourrait être utilisée pour le chauffage urbain, le chauffage domestique ou le pré-chauffage de l’eau chaude sanitaire. En exploitant les émissions de chaleur jusqu’alors perdues, cette approche représente une avancée majeure vers des pratiques énergétiques plus durables.

• Partenaires du projet : Université de Strasbourg (FR) (porteur de projet), CNRS (FR), INSA Strasbourg (FR), Hochschule Karlsruhe (DE)
• Budget global : 1.000.000 €
• Période de réalisation : 1.09.2024 – 31.08.2027

Le projet VarioPore innove pour le diagnostic des maladies : la détection de molécules à l’aide de nanopores qui permet de réaliser des tests rapides sur le lieu de soins.

Certaines maladies infectieuses, comme la borréliose de Lyme (transmise par la morsure d’une tique infectée), se répandent à un rythme alarmant, en partie à cause du réchauffement climatique. À l’heure actuelle, le diagnostic repose généralement sur des tests effectués dans des laboratoires médicaux, qui sont souvent coûteux, longs et parfois peu fiables. Cela peut retarder la mise en place d’un traitement efficace et entraîner des complications.

Les partenaires académiques et industriels du projet VarioPore collaborent pour développer une méthode de diagnostic plus rapide et plus sûr. Une solution très prometteuse se dessine grâce à une technologie innovante : la détection électrique de molécules via des nanopores (un trou minuscule de quelques millionièmes de millimètres). L’idée consiste à percer une membrane traversée par un courant électrique à l’aide d’un nanopore. Lorsqu’une molécule passe à travers le nanopore, le courant électrique varie en fonction de la taille et de la forme de la molécule. Cette modification constitue une sorte de « signature » propre à la molécule. Grâce à une base de données, il deviendra donc possible d’identifier précisément n’importe quelle molécule qui a traversé le nanopore.

Les partenaires du projet transfrontalier mettent au service de cette innovation leurs expertises complémentaires :

Au KSF (Institute for Advanced Manufacturing) de la Hochschule Furtwangen, cette membrane très fine (40 µm) avec un micropore au centre est fabriquée à l’aide d’un laser à impulsions ultra-courtes.

À l’aide d’une imprimante 3D microscopique, la Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW imprime un nanopore sur le micropore déjà fabriqué. Ce nanopore peut être produit en différentes tailles et formes. L’objectif est de pouvoir identifier différents types de molécules à l’aide des différentes membranes.

L’Université de Haute-Alsace développe une technologie qui, en utilisant des matériaux à mémoire de forme, permet de modifier la taille des pores. Il sera alors possible d’identifier différents types de molécules avec une seule et même membrane, utilisable à l’infini, réduisant ainsi le coût du diagnostic et augmentant sa fiabilité.

L’IPM (Institute Precision Medicine) de la Hochschule Furtwangen est responsable de la partie « diagnostic » et étudie comment les membranes développées par les autres équipes peuvent être utilisées.

Cette recherche permettra de construire des dispositifs de diagnostic très petits et maniables, qui pourront être utilisés directement par le personnel médical sur le lieu de soin, en fournissant des résultats fiables dans un délai très court. Tout au long du projet, les équipes de recherche seront soutenues par des partenaires issus du monde médical et industriel, qui testeront le prototype et le perfectionneront afin de le commercialiser dans les meilleurs délais. Le dynamisme du secteur de la santé dans la région du Rhin supérieur constitue un atout précieux pour la réussite du projet.

En savoir plus sur le projet : https://www.hs-furtwangen.de/en/research/research-projects/variopore

• Partenaires du projet : Hochschule Furtwangen (DE) (porteur de projet), Université de Haute Alsace (FR), Fachhochschule Nordwestschweiz – FHNW (CH)
• Budget global : 1.438.421  Eur
• Période de réalisation : 01.01.2024 – 31.12.2025