L’équipe PRISME est formée de physiciens, biochimistes, biologistes et radiothérapeutes. Nous sommes spécialisés dans des recherches pluridisciplinaires visant à développer, optimiser et contrôler les radiothérapies innovantes, qu’il s’agisse de l’hadronthérapie ou de thérapies faisant usage d’éléments radioactifs émetteurs d’ions ou de nanoparticules. Ces radiothérapies ont pour objectif d’améliorer le traitement de certain cancer en augmentant l’effet des radiations ionisantes dans la tumeur tout en minimisant leurs effets néfastes sur les tissus sains.

Notre approche multidisciplinaire vise à quantifier, comprendre et prédire l’effet des rayonnements ionisants sur le vivant depuis des processus induits à des temps extrêmement courts (attoseconde) à de petites échelles (noyau atomique) jusqu’aux conséquences à long terme (années) à l’échelle du patient.
Nous concevons et réalisons donc des expériences d’irradiation sur des cibles allant de la molécule ou la cellule aux petits animaux, en passant par des prélèvements issus de patients (tumeur, sang). Ces expériences nourrissent une partie importante de nos activité qui consiste à modéliser les effets des rayonnements sur le vivant.

Une des techniques innovantes de radiothérapie est l’hadronthérapie, constitue à envoyer
un faisceau d’ions sur les tumeurs pour les détruire. Nous travaillons, notamment à l’aide de simulations, de traitement des données et de prédictions, à améliorer ces systèmes en ayant un contrôle en ligne sur l’irradiation grâce à des détecteurs dédiés. Ces outils ont également des applications en imagerie.

Les activités se décomposent en trois axes de recherche:

L’axe 1 vise à développer des simulations et des détecteurs pour contrôler l’irradiation du patient en détectant les particules émises lors d’un traitement par hadronthérapie. Ces développements offrent également des perspectives d’application dans le domaine de l’imagerie de diagnostic.

L’axe 2 ce concentre sur le développement des modèles et des simulations multi-échelles pour décrire et prédire les processus physiques, chimiques et biologiques induits par irradiation. Il élabore également des moyens d’irradiation et de contrôle dosimétrique pour la mesure des effets radiobiologiques.

L’axe 3 quantifie par l’expérience les effets induits par les irradiations avec des systèmes moléculaires, cellulaires, multicellulaires, in-vitro ou in-vivo. Il s’intéresse aux spécificités des radiothérapies innovantes et à la personnalisation des soins.


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  • A. Kerbizi, X. Artru, A. Martin. Production of vector mesons in the String+{}^3P_0 model of polarized quark fragmentation. Physical Review D, 2021, 104 (11), pp.114038. ⟨10.1103/PhysRevD.104.114038⟩. ⟨hal-03355319⟩
  • Viraj R. Karambelkar, Mansi M. Kasliwal, Kate Maguire, Shreya G. Anand, Igor Andreoni, et al.. Faintest of Them All: ZTF 21aaoryiz/SN 2021fcg—Discovery of an Extremely Low Luminosity Type Iax Supernova. The Astrophysical Journal Letters, 2021, 921 (1), pp.L6. ⟨10.3847/2041-8213/ac2e90⟩. ⟨hal-03405666⟩
  • Alexandre Arbey, Jérémy Auffinger, Marc Geiller, Etera R. Livine, Francesco Sartini. Hawking radiation by spherically-symmetric static black holes for all spins. II. Numerical emission rates, analytical limits, and new constraints. Physical Review D, 2021, 104 (8), pp.084016. ⟨10.1103/PhysRevD.104.084016⟩. ⟨hal-03287550⟩
  • Luis C.N. Santos, Clésio E. Mota, Franciele M. da Silva, Guilherme Grams, I.P. Lobo. Effects of modified dispersion relations on free Fermi gas: Equations of state and applications in astrophysics. Physics Letters B, 2021, 822, pp.136684. ⟨10.1016/j.physletb.2021.136684⟩. ⟨hal-03388134⟩
  • Alexandre Arbey, Jérémy Auffinger, Pearl Sandick, Barmak Shams Es Haghi, Kuver Sinha. Precision calculation of dark radiation from spinning primordial black holes and early matter-dominated eras. Physical Review D, 2021, 103 (12), pp.123549. ⟨10.1103/PhysRevD.103.123549⟩. ⟨hal-03210331⟩
  • Mamadou Soumboundou, Julien Dossou, Yossef Kalaga, Innocent Nkengurutse, Ibrahima Faye, et al.. Is Response to Genotoxic Stress Similar in Populations of African and European Ancestry? A Study of Dose-Response After in vitro Irradiation. Front.Genet., 2021, 12, pp.657999. ⟨10.3389/fgene.2021.657999⟩. ⟨hal-03472634⟩
  • Albert M Sirunyan, Armen Tumasyan, Wolfgang Adam, Thomas Bergauer, Marko Dragicevic, et al.. Search for singly and pair-produced leptoquarks coupling to third-generation fermions in proton-proton collisions at s=13 TeV. Phys.Lett.B, 2021, 819, pp.136446. ⟨10.1016/j.physletb.2021.136446⟩. ⟨hal-03098875⟩
  • Albert M Sirunyan, Armen Tumasyan, Wolfgang Adam, Thomas Bergauer, Marko Dragicevic, et al.. Search for supersymmetry in final states with two oppositely charged same-flavor leptons and missing transverse momentum in proton-proton collisions at \sqrt{s} = 13 TeV. JHEP, 2021, 04, pp.123. ⟨10.1007/JHEP04(2021)123⟩. ⟨hal-03108009⟩
  • Maxime Jacquet, Sara Marcatili, Marie-Laure Gallin-Martel, Jean-Luc Bouly, Yannick Boursier, et al.. A time-of-flight-based reconstruction for real-time prompt-gamma imaging in proton therapy. Physics in Medicine and Biology, 2021, 66 (13), pp.135003. ⟨10.1088/1361-6560/ac03ca⟩. ⟨hal-03319261⟩
  • Elise Rowinski, Nicolas Magne, Wafa Bouleftour, Pablo Moreno-Acosta, Christelle de La Fourchadiere, et al.. Genetic Analysis in Anal and Cervical Cancer: Exploratory Findings About Radioresistance in the ProfiLER Database. Cancer Genomics and Proteomics, 2021, 18 (4), pp.515-520. ⟨10.21873/cgp.20276⟩. ⟨hal-03323257⟩