A. Faits marquants

En octobre dernier, l'infrastructure nationale en biologie santé France Bio-Imaging (FBI) a intégré le noeud "Bretagne-Loire" composé des 4 plates-formes d'imagerie labellisées Biogenouest (APEX, H2P2, MicroPicell et MRic) ainsi que les équipes de R&D en appui aux plates-formes (Ceisam, IGDR, Inria-Rennes, LS2N, Numecan, PAnTher INRAE/Oniris). Le noeud "Bretagne-Loire" a pour ambition de développer, diffuser les dernières innovations technologiques et méthodologiques en microscopie translationnelle et d'en fournir l'accès.

Si d'autres événements ont également été importants pour votre plate-forme, vous pouvez les lister :
27 février 2019 : co-organisation de la 3ème édition de la Folle Journée de l'Imagerie Nantaise soutenue par près d'une douzaine d'institutions académiques nantaises. Cette édition, qui a accueilli plus d'une centaine de participants, s'est déroulée sur le site de La Chantrerie à Oniris (Nantes). Elle a proposé l'ouverture vers de nouveaux champs comme la photo-acoustique,avec l'invitation d'un chercheur du Laboratoire d'Acoustique de l'Université du Maine (LAUM-UMR CNRS 6613). Un intérêt tout particulier a été porté aux communications promouvant des travaux issus de collaborations nouées au cours des précédentes éditions, ainsi qu'aux travaux sur l'imagerie présentant une forte imbrication avec les sciences humaines et sociales. À l'issue de cette édition, un concours a été organisé sous l'égide de la Fondation de l'Université de Nantes à destination des doctorant(e)s et un prix a été attribué aux porteurs des plus belles images à l'issue d'un vote ouvert au grand public, aux structures académiques et aux entreprises.
Non renseigné
27-29 nov. 2019 : co-organisation des Journées Scientifiques et Techniques (JST) du réseau des microscopistes de l'INRAE (RMUI) avec la plateforme BIBS. Le RMUI, réseau des microscopistes de l'INRAE, a été mis en place en 2008 pour fédérer toutes les compétences et les savoir-faires dans le domaine de la microscopie au sens large. Depuis sa création, il organise annuellement des JST qui constituent un moment privilégié pour échanger, transmettre l'expérience et la connaissance autour des méthodes de préparation des échantillons, des techniques de microscopie et des méthodes d'analyse associées. Les participants sont des chercheurs, ingénieurs, techniciens, permanents et non permanents, intéressés par le développement en microscopie autour des thématiques de recherche des différents départements de l'INRAE.
La 9ème session des JST du RMUI s'est tenue site de La Chantrerie à Oniris (Nantes). Cette session, qui a rassemblé 110 participants en provenance de toute la France, a été consacrée à l'imagerie multimodale/multi-échelle pour le phénotypage des tissus animaux et végétaux et la compréhension des relations entre la structure et la fonction des composants biologiques. La préparation des échantillons, des techniques d'imagerie multimodales et des approches mathématiques pour le traitement des données ont été abordées sous forme de conférences, tables rondes et ateliers. Les plates-formes BIBS, APEX et MicroPicell ont participé à l'animation scientifique de cette session par des communications orales, l'animation de tables rondes ainsi que des ateliers dédiés à la microscopie, l'histopathologie et à l'analyse d'image

B. Equipement, technologies, projets

Nouveaux projets en cours en 2019

Projets académiques :
1-A. Goyenvalle, INSERM U1179 UVSQ, Montigny le Bretonneux. Evaluation préclinique d'oligonucléotides anti-sens chez la souris mdx
3-M. Federighi, INRAE Oniris Secalim, Nantes. Analyse en microscopie confocale spectrale de surface de bois contaminée par des bactéries fluorescentes
4-C. C. Louvet, CRTI UMR1064, Nantes. Imagerie en microscopie confocale spectrale de la localisation intracellulaire de TMEM176B en combinant les protéines fluorescentes eCFP/YFP/GFP et mCherry
5-A. Moreau, INSERM U1064, Nantes. Evaluation de l'efficacité d'un protocole de transfert cellulaire pour le traitement de la GVHD l
6-Y. Malleme, Oniris, Service de pharmacologie, Nantes. Etude des effets des modulateurs de la voie du GMPc sur la réactivité cardiovasculaire, analyse immunohistochimique de eNOS/iNOS sur des coupes d'aorte thoracique de rat
7-E. Perrin, INRAE, BIA, Nantes. Acquisition de lames virtuelles à partir de coupes d'intestin de rat colorées en HES
8-J. Merot, INSERM UMR1087-UMR6291, Nantes, Acquisition de lames virtuelles à partir de coupes de coeur de rat colorées au picrosirius
9-R. Capoulade, Institut du Thorax, Nantes. Acquisition de lames virtuelles à partir de coupes de coeur de rat colorées en HES
11-N. Geneix, INRAE, BIA, Nantes. Exploration en microscopie multiphotonique de coupes de tomate
12-J. Merot, INSERM UMR1087-UMR6291, Nantes. Exploration en microscopie multiphotonique du collagène III sur la valve cardiaque de rat
13-N. Degauque, Inserm UMR1064 _ITUN, Nantes. Exploration avec la caméra multispectrale mantra de multimarquages sur coupes de rein
14-J. Merot, INSERM UMR1087-UMR6291, Nantes. Imagerie en microscopie multiphotonique de valve cardiaque transparisée
15-F. Halary, Inserm CRTI, Nantes. Exploration en microscopie multiphotonique de biomatériaux implantés chez la souris
16-M. Lahaye, INRAE, BIA, Nantes. Exploration en microscopie multiphotonique de coupes de pomme
17-G. Rochefort, INSERM UMR1229 RMeS, Nantes. Traitement de l'infarctus du myocarde par transfert de cellules souches mésenchymateuses
18-F. Guillon, INRAE, BIA, Nantes. Exploration en microscopie multiphotonique de tige de maïs
19-C. Sizun, Institut de chimie, Gif sur Yvette. Développement et évaluation de nouveaux composés contre le virus de la bronchiolite (ANR 2019-2022 Antibronchio)
20-D. Decaudin, Institut Curie, Laboratoire d'investigation préclinique, Paris. Evaluation de l'efficacité d'agents de chimiothérapie sur des modèles murins PDX.
21-F. Bussière, INRAE, ISP, Nouzilly. Evaluation d'un modèle de coccidiose.
23-T Lucas, IRSTEA UR OPAALE, Rennes. Exploration en microscopie multiphotonique de pâte à pain
24 L. Bonacina, Université de Genèves, Suisse et S. Karpf, Université de Luebeck, Allemagne. Détection dans le sang de cellules marquées avec des nanoparticules harmoniques

Projets avec des entreprises :
1-M. Grisolia, Idylle labs, Paris. Evaluation du tampon Eternity pour la microscopie STORM
2-R. Nakamura, Nikon corp. Business Unit Japan, Yokohama, Japan. Evaluation of objective-lens Glyc20x/1.0, resolution of XYZ and objective Glyc10x/0.5 for imaging clearing tissue
3-F. Jamme, Synchrotron, B. Nguyen Université La Sorbonne, P. Rideau, Nikon France, Paris. Evaluation des potentialités d'un SPIM 2P pour l'exploration du muscle et du système nerveux dans un contexte de thérapie génique et cellulaire de maladie neuromusculaire
4-S. Brière, Hendrix Genetics, Mauges-sur-Loire. Confidentiel
5-V. Gasiunas, Clinique du Trocadero, Paris. Suivi de la vitesse de repousse nerveuse chez un modèle chirurgical porcin
6-C. Lépinoux-Chambaud, Gliocure, Angers. Confidentiel
7-S. Marchand, Généthon, Evry. Confidentiel

Nouvelles technologies

Microscopie multiphotonique
- Exploration des signaux harmoniques et de l'autofluorescence pour analyser la structure de produits agro-alimentaires. Technologie développée sur des produits cuits à base de pomme de terre et en cours de développement sur la pâte à pain et sur des échantillons végétaux comme la tomate.
- Optimisation des méthodes de détection de la GFP dans les tissus transparisés (scanner résonant, objectif longue distance, conception de supports pour montage des échantillons). Technologie développée sur le  système nerveux central et le muscle transparisé au Rapiclear pour détecter la GFP. Technologie en cours de développement pour imager la sonde 19K6H dans le foie transparisé avec la méthode cubic.
. Microscopie Haute résolution AiryScan
- Exploration 3D hautement résolue de la jonction neuromusculaire. Technologie développée.
- Imagerie hautement résolue de l'internalisation de sondes par la voie endosomale. Technologie développée.
- Imagerie hautement résolue de microvésicules, exosomes. Technologie en cours de développement.
Microscopie super-résolution STORM
- Phénotypage de macrophages activés/non activés en microscopie STORM. Technologie développé.
- Exploration de l'effet immunomodulateur de molécules par la microscopie STORM. Technologie en cours de développement.
- Imagerie de microvésicules en microscopie STORM. Technologie en cours de développement.
Microscopie confocale spectrale
- Détection de bactéries fluorescences sur le bois. Technologie développée.
- Détection de bactéries vivantes ou mortes sur le bois. Technologie en cours de développement.
Caméra multispectrale
- Imagerie de marquage en multiplexing et analyse d'image avec le logiciel Inform. Technologie en cours de développement
Scanner de lames
- Imagerie multimodale en lumière blanche et fluorescence. Technologie développée
- Mise en place d'un serveur pour consultation des images à distance. Technologie en cours de développement

Prestations offertes par la plate-forme

Spécificité(s) scientifique(s) (systèmes biologiques analysés, méthodes) :
APEX propose une offre intégrée dans le phénotypage de tissus d'origine animale grâce à une double expertise en anatomie pathologique vétérinaire et en bio-imagerie à fluorescence. Elle associe les compétences et le savoir-faire de pathologistes vétérinaires, certifiés par le diplôme européen des Pathologistes Vétérinaires habilités notamment à délivrer des études toxicopathologiques réglementaires, à ceux d'une ingénieure R&D experte en bio-imagerie à fluorescence, et auxquels s'adossent deux ingénieurs spécialistes de l'exploration tissulaire en microscopie et hybridation in situ.
L'expertise d'APEX s'applique à tous tissus sains ou lésionnels d'une large gamme d'espèces animales modèles (macaque, chien, porc, chèvre, rongeurs, lapin, volaille, poisson, insectes).
Sur ces systèmes biologiques, l'expertise proposée par APEX s'appuie sur des méthodes d'histotechnologie/histomorphométrie, de microscopie en lumière blanche/fluorescence, et de microscopie confocale spectrale, super-résolution et microscopie biphotonique.
Spécificité scientifique :
1- Expertise en pathologie vétérinaire :
- Valider et caractériser des modèles animaux afin de démontrer leur pertinence par rapport aux maladies animales et humaines
- Caractériser et quantifier le pouvoir pathogène d'un agent afin de mieux comprendre la physiopathogénie d'une affection chez des espèces animales cibles ou modèles
- Réaliser les études toxicopathologiques réglementaires préalables à toute demande d'autorisation d'essai clinique afin de confirmer l'innocuité de molécules thérapeutiques innovantes
- Evaluer l'impact des contaminants environnementaux sur la physiologie des espèces animales sentinelles ou modèles
- Soutenir les partenaires de recherche (par exemple : diagnostic de cas de mortalité/morbidité spontanées dans les animaleries expérimentales, aide à l'interprétation lésionnelle, ...).
2- Expertise en bio-imagerie à fluorescence :
- Phénotypage tissulaire et cellulaire : identification de tissus et cellules cibles par multimarquage en fluorescence (par exemple : phénotypage de cellules inflammatoires, de cellules en cours de différenciation, colocalisation). La technologie de déconvolution spectrale en microscopie confocale est un outil performant que nous utilisons pour discriminer la fluorescence parasite endogène ou artéfactuelle et/ou réaliser l'observation de multiples marquages (10 sondes différentes). Les détecteurs (34 détecteurs GaAsps) présents sur notre système permettent une détection hautement sensible. La microscopie biphotonique est un outil puissant pour le phénotypage de tissus et les cellules vivantes. L'imagerie fonctionnelle permet à la fois de localiser et de mesurer les dynamiques de molécules d'intérêt dans les cellules, tissus ou organismes vivants.
- Suivi cellulaire et tissulaire d'agents exogènes : étude de la biodistribution, de la diffusion, du tropisme tissulaire et cellulaire de micro-organismes par exemple et de son réservoir présumé grâce à la combinaison de notre expertise en multimarquage et l'utilisation d'équipement hautement sensible en bio-imagerie à fluorescence. La spécificité des marquages est un challenge en biologie. La microscopie confocale spectrale est une technologie disponible sur APEX qui permet de discriminer la fluorescence naturelle de certains composés endogènes (pigments, myéline) ou artéfactuelle liée aux protocoles de fixation. La déconvolution spectrale permet d'augmenter le rapport signal sur bruit et de pour garantir la spécificité du signal.
- Etudes des interactions hôtes/pathogènes : elles représentent une part importante de nos activités de recherche au sein d'APEX, elles englobent l'évaluation des comportements infectieux des virus (CAEV, Chikungunya, Grippe), des bactéries (Coxiella burnetii) et d'autres micro-organismes.
- Suivi cellulaire : utilisation de nanoparticules pour le suivi cellulaire. La microscopie biphotonique est un outil adapté au suivi cellulaire in vivo. Nous avons développé une collaboration avec un physicien de l'Université de Genève qui développe des nanoparticules spécialement conçues pour le suivi in vivo en microscopie biphotonique et nous souhaitons développer une expertise dans l'imagerie de ces particules pour la microscopie intravitale.
- Exploration de la fibrose en microscopie biphotonique via la génération de signaux de seconde harmonique sur lame à congélation, paraffine et coupe vibratome.
- Exploration de la dynamique membranaire en microscopie TIRF : possibilité de suivre le mouvement de deux composés membranaires distinct via un double marquage dans le vert et le rouge.
- Histopathologie quantitative par déconvolution spectrale à développer avec la station multispectrale Mantra.

Descriptif détaillé des prestations pour les utilisateurs :
La nature des prestations est détaillée sur la fiche de tarification en annexe 5 et consultable sur le site web de la plate-forme dans la rubrique "gamme de service".

Logiciels, autres outils existants mis à disposition :
NIS Element, Image j, Fiji, AMIRA (logiciel représentation 3D), Huygens (logiciel de déconvolution), Inform

Existence d'un calcul des coûts pour les prestations : Oui

Le calcul des coûts est-il en coûts complets (salaires, consommables, environnement, amortissement du matériel) : Oui

Existence d'une tarification pour les prestations : Oui
6 niveaux de tarification, selon le donneur d'ordre : Tutelles et biogenouest, académiques autres, privés, selon la contractualisation (collaboration ou prestation)

Formations

Organisation de formation par la plate-forme en 2018 :

Organisation de séminaires, colloques, etc. en 2018 :

 Démarche qualité

La plate-forme est-elle certifiée ISO 9001 : Oui

Réalisation d'audit interne et de certification
Nature de l'audit : interne
Date de début de l'audit : 27/09/2018
Date de fin de l'audit : 28/09/2018
Nom de l'organisme ou de l'auditeur ayant réalisé l'audit : Nelly Rouet, auditrice INRA pour Diagonale
Nature de l'audit : de certification
Date de début de l'audit : 24/10/2018
Date de fin de l'audit : 25/10/2018
Nom de l'organisme ou de l'auditeur ayant réalisé l'audit : Mme LE PALUT, auditrice AFNOR, audit de renouvellement

Principales actions menées en 2018 pour l'avancée de la démarche qualité de la plate-forme :
acquisition de labcollector pour la gestion des échantillons et la gestion des commandes

Projets de développement de la plate-forme

R&D technologique prévue :
Multiplexage et imagerie multispectrale
Détection des signaux de seconde et troisième harmonique en tranmission/réflexion pour le phénotypage tissulaire sans marquage préalable.
Imagerie de vésicules extracellulaires in vitro, in tissu Storm/AiryScan

Programmes scientifiques prévus :
Collaboration avec Ecole Supérieure du Bois dans le cadre du pari scientifique H2bois
Collaboration avec le synchrotron sur la feuille de lumière multiphoton
Poursuite de la collaboration avec Sophie Conchon et Marie-Thérèse Charreyre pour le tracking d'une population lymphocytaire dans le foie
Collaboration avec Luigi Bonacina (Genève) sur la détection des nanoparticules harmoniques dans le sang

Partenariats industriels prévus :
Partenariat avec Nikon France et Nikon Japon

Formations prévues :
Ecole Doctorale UBL, 11 septembre 2019
Formation en immunofluorescence pour Centre Léon Bérard Lyon, 10 et 11 octobre 2019
Action Nationale de Formation sur la transparisation avec la plateforme Necker, 6-8 novembre 2019
Journées Scientifiques et Techniques du réseau des microscopistes de l'INRA, 27-29 novembre 2019

Actions qualité envisagées :
Audit qualité en octobre/novembre 2019

Etat d'avancement dans l'acquisition des équipements

Le scanner de lames cofinancé par IBISA, NeurATRIS et la CNOC a été installé en juillet 2018
La plateforme APEX a renforcé son offre en histopathologie et en bio-imagerie en se dotant d'un équipement capable de numériser en haute résolution les préparations histologiques observées en microscopie à fond clair et en fluorescence et de créer des lames virtuelles de qualité supérieure de façon fiable et reproductible. Il est utilisé en lumière blanche et en fluorescence par les utilisateurs de la plateforme (INRA BIA, BioEpar, Institut du Thorax). Les utilisateurs suivent une formation pour la manipulation du scanner de lame et sont accompagnés par les ingénieurs de plateforme pour la mise en place de protocole d'acquisition. Le scanner de lame rend possible l'acquisition d'un grand nombre de lames (portoir de 100 lames) qui sont ensuite analysées par les utilisateurs dans l'objectif de quantifier ou d'observer des modifications tissulaires et cellulaires. Le scanner de lames est également un outil idéal pour organiser le classement des images et leur rangement avec leurs métadonnées, une traçabilité des images indispensable à notre démarche qualité. C'est la raison pour laquelle l'installation d'un serveur est en cours.
Le module Airyscan demandé en 2016 à Biogenouest et cofinancé par IBISA en 2017 a été installé en septembre 2018 sur le microscope confocal spectral LSM780.
Le module Airyscan absent des autres plateformes nantaises (BIBS et MicroPicell) est complémentaire des équipements à haute résolution de la plateforme APEX (STORM) et de la plateforme MicroPicell (SIM) adaptés à l'exploration cellulaire. Les ingénieurs de la plateforme APEX ont été formés en octobre 2018 pour une mise à disposition du système auprès des collaborateurs dès novembre 2018
Le module AIRYSCAN est une technique à haute résolution particulièrement adaptée à l'exploration du tissu permettant d'améliorer la résolution d'un facteur 1.7 en x,y,z. Il permet (i) d'accéder à la structure des organites, endosomes, vésicules extracellulaires dans les tissus (ii) d'accéder à des détails de structure qui n'avaient pu être mis en évidence jusqu'à présent en microscopie confocale classique (jonction neuromusculaire).
Les utilisateurs de la plateforme APEX sont formés par un des ingénieurs de la plateforme APEX. Les étudiants de l'Ecole Doctorale ont été iinformés sur les potentialités de cet équipement dans le cadre de la formation en microscopie qui leur a été délivrée en avril 2019. Le module Airyscan a également été présenté le 8 février 2019 à Oniris, à la communauté scientifique nantaise qui s'intéresse aux vésicules extracellulaires lors d'un séminaire organisé par le réseau [go-ev].Ce module est utilisé pour suivre l'internalisation de nanoparticules dans les endosomes.(Elena Ishow (CEISAM, Univ. Nant ou pour imager l'internalisation d'une sonde fluorescente dans des lymphocytes avec pour objectif final de localiser les lymphocytes fluorescents sur des coupes de foie.(Sophie Conchon (CRTI, UMR1064). Il est également utilisé pour un projet collaboratif avec l'équipe de Steffi Bosch (IECM, Oniris) pour imager des vésicules extracellulaires fluorescentes et les localiser dans des ganglions lymphatiques.