Descriptif

L’analyse quantitative de processus biologiques est essentielle, aussi bien d’un point de vue fondamental que dans la perspective d’applications biomédicales (diagnostic, conception raisonnée de médicaments,…). L’observation de la dynamique et de l’organisation spatiale de ces processus, aux échelles moléculaires, cellulaires et tissulaires peut être cruciale pour leur compréhension, mais résiste souvent aux méthodes analytiques usuelles en biologie.

La possibilité de voir le vivant en action à l’aide de l’imagerie optique est ainsi une révolution de la biologie quantitative contemporaine, et l’imagerie est un outil incontournable pour la biologie et les biotechnologies d’aujourd’hui.

Quelles sont les méthodes qui permettent l’imagerie multi-échelle des systèmes biologiques, et que nous apprennent-elles ?

L’objectif de ce cours est (i) d’introduire les principaux concepts et méthodes de l’imagerie biologique optique (imagerie de molécules individuelles, FRET, super-résolution, microscopie non-linéaire, optogénétique…)  utiles en  biologie fondamentale et  prometteuses pour les applications biomédicales, (ii) de développer des problématiques contemporaines en biologie et/ou en biomédecine, concernant notamment ses aspects quantitatifs et organisationnels, en lien avec les neurosciences, la biologie du développement, la médecine de précision…

Ce cours permettra ainsi d’acquérir la maîtrise d’outils fondamentaux et opérationnels en biophotonique, à travers leurs applications à des questions actuelles et concrètes couvrant l’ensemble des champs de la biologie moderne, depuis la molécule jusqu’à l’organisme

Langue du cours : Anglais
Credits ECTS : 4

Biophotonics and applications

The quantitative analysis of biological processes is essential for fundamental reasons or in the perspective of biomedical applications (diagnosis, drug design,…). The observation of their dynamics and their orgnaizations at the molecule, cell, tissue and organism scales may be crucial to decipher these processes, but is often difficult to address through conventional biology analytical methods.

The ability to directly image living systems with light is thus a revolution for current quantitative biology, and optics is becoming a central tool for biology or biotechnologies. What are the methods allowing multi-scale biological systems optical imaging? What can we learn from these observations?

The objective of this course is thus (i) to introduce major biological imaging concepts and methods (single molecule imaging, FRET, super-resolution, non-linear microscopy, optogenetics,…), and (ii) to discuss contemporary problematics in biology and/or in biomedicine, notably regarding their quantitative and spatio-temporal aspects, in neurosciences, developmental biology, precision medicine…

The students following this course will discover and master fundamental and operative tools in Biophotonics, through actual questions in the different fields of modern biology, from molecules to organisms.

Language of the course: English
Credits ECTS : 4