Modélisation et Imagerie multimodale et multiparamétrique

Sergio Marco

Sergio Marco Chef d'équipe

Mon objectif professionnel est de contribuer à la compréhension des relations entre la structure et la fonction des composants biologiques.

Marco1 À cet effet, je participe à la recherche technologique par le développement de méthodes de traitement et d’analyse d’images ainsi que par la conception des outils logiciels et des protocoles pour l’imagerie en biologie. Dans le passé, mes activités étaient principalement associées à la microscopie électronique et l’imagerie chimique. Actuellement,  je me concentre sur la mise en œuvre des approches d’imagerie multimodale et multiparamétrique à différentes échelles. Cela inclut des nouvelles méthodes d’imagerie pour la caractérisation de cellules et tissus et la localisation des drogues et des nanoparticules. Ainsi, je suis intéressé par l’imagerie par spectroscopie de masse d’ions secondaires (NanoSIMS) ou par l’imagerie par rayonnement synchrotron pour l’imagerie structurale et la cartographie chimique (imagerie par rayons X durs). Je commence aussi à explorer des approches d’imagerie prometteuses ayant des perspectives cliniques en radiobiologie telle que l’imagerie par faisceau de protons. Associé à ces activités, je concentre aussi mon intérêt sur les approches mathématiques récentes, dans le domaine du traitement de l’image, comme le débruitage bayésien ou des méthodes robustes d’alignement d’images. Je tente de transférer ce savoir-faire aux générations futures en contribuant activement à des activités d’enseignement étant en charge de différentes unités d’enseignement dans les universités françaises et d’autres pays.

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Notre but c’est de contribuer, par une approche intégrée d’imagerie et de modélisation moléculaire, à la conception de drogues et à la compréhension des effets et des mécanismes d’action dans des cellules, tissues et organismes, des molécules utilisés dans le diagnostic, la thérapeutique et la théranostique. Pour cela nous développons et optimisons des méthodes et des outils (logiciels, procédures d’acquisition d’images, méthodes de préparation d’échantillons et méthodes pour augmenter la sensibilité et la résolution des équipements d’imagerie)  pour l’imagerie multimodale, multiparamétrique et multiéchelle  (incluant l’imagerie par nanoSIMS, TEM-STEM-EFTEM et IRM) et pour la modélisation et la dynamique moléculaire. Nous appliquons nos développements à des problématiques d’oncologie et de radiobiologie en étroite collaboration avec des équipes de biologistes.

Publications clés

Année de publication : 2017

Slodzian G., Wu T.D., Duprat J., Engrand C., Guerquin-Kern J.L. (2017 Dec 1)

Dynamic transfer applied to secondary ion imaging over large scanned fields with the nanoSIMS 50 at high mass resolution

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms : 412 : 123-173 : DOI : 10.1016/j.nimb.2017.06.019
Antoine Malabirade, Javier Morgado-Brajones, Sylvain Trépout, Frank Wien, Ileana Marquez, Jérôme Seguin, Sergio Marco, Marisela Velez, Véronique Arluison (2017 Sep 8)

Membrane association of the bacterial riboregulator Hfq and functional perspectives.

Scientific reports : 7 : 10724 : DOI : 10.1038/s41598-017-11157-5
Sylvain Trépout, Anne Marie Wehenkel (2017 Aug 31)

Bacterial Tubulins: A Eukaryotic-Like Microtubule Cytoskeleton

Trends in Microbiology : In press, corrected proof : DOI : 10.1016/j.tim.2017.08.004
Donati L., Nilchian M., Trepout S., Messaoudi C., Marco S., Unser M. (2017 Aug 1)

Compressed sensing for STEM tomography

ULTRAMICROSCOPY : 179 : 47-56 : DOI : 10.1016/j.ultramic.2017.04.003
Lu Zhou, Dapeng Zhang, Sabrina Hocine, Alessia Pilone, Sylvain Trépout, Sergio Marco, Christophe Thomas, Jia Guo, Min-Hui Li (2017 Jul 26)

Transition from smectic nanofibers to smectic vesicles in the self-assemblies of PEG-b-liquid crystal polycarbonates

Polymer Chemistry : 8 : 4776-4780 : DOI : 10.1039/C7PY01131H
Marie-Paule Teulade-Fichou, Joël Lefebvre, Corinne Guetta, Florent Poyer, Florence Mahuteau-Betzer (2017 Jul 13)

Copper-alkyne complexation is responsible for the Nucleolar Localisation of Quadruplex Nucleic Acid Drugs Labelled by Click Chemistry.

Angewandte Chemie (International ed. in English) : Online publication : DOI : 10.1002/anie.201703783
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