Sainbiose, un modèle de collaboration entre ingénierie et recherche biomédicale

Au cœur du campus santé et innovations de Saint-Étienne, l’unité Sainbiose a fait du rapprochement entre ingénieurs et chercheurs un des piliers de son activité scientifique. L’implication de l'école des Mines de Saint-Étienne comme co-tutelle a permis d’instaurer des méthodes engineer-by-design, de former des profils hybrides et de transformer des prototypes en solutions cliniques.

National
Ces boutons servent à modifier la taille des textes /

Sainbiose (Santé ingénierie biologie Saint-Étienne, unité 1059) concentre ses recherches à l’interface entre ingénierie et biomédecine. Ses équipes travaillent notamment sur les pathologies ostéo‑articulaires et vasculaires, le développement de biomatériaux innovants et la modélisation numérique de dispositifs médicaux.

La création de l’unité résulte d’une conjonction d’énergies nationales et locales. Dès 2002, le rapport de Francis Mer, alors ministre délégué à l’Industrie, invitait les écoles d’ingénieurs à s’engager dans la santé. Parallèlement, les élus de Saint-Étienne souhaitaient renforcer l’offre de recherche en santé du territoire. 

Soutenu dès 2007 par l’Inserm via la mise à disposition de personnels et appuyé par un important projet immobilier au début des années 2010, le dispositif aboutit à la création officielle de l’unité en 2016. L’école des Mines de Saint-Étienne apporte une cinquantaine de collaborateurs permanents, scellant ainsi le partenariat avec l’Inserm, le CHU et l’université Jean-Monnet, rejoints plus tard également par l’Établissement français du sang (EFS).

Cartographie locale de la rigidité de l’aorte thoracique ascendante chez un patient atteint d’un anévrisme. © Sainbiose

Créer les conditions de l’échange

Les personnels de Sainbiose se répartissent sur deux bâtiments distincts adjacents dont le Centre ingénierie & santé (CIS). Le CIS est une structure de l’école des Mines de Saint‑Étienne rassemblant des experts en biomécanique, modélisation, matériaux, dispositifs biomédicaux, imagerie et science des données. Cette proximité facilite l’accès aux laboratoires, plateaux techniques et salles de prototypage.

Penser engineer-by-design

Ingénieurs et chercheurs travaillent ensemble dès la conception des projets. Sainbiose est actuellement structurée autour d’équipes thématiques mixtes. Réunions interdisciplinaires, mise en place de thèses co-supervisées et partage d’outils méthodologiques sont la norme. Cette intégration a réduit les barrières disciplinaires, fait émerger un vocabulaire commun et permet d’itérer rapidement entre simulation, tests paillasse et validations cliniques.

Il y a dix ans, une présentation de biologiste ressemblait parfois à une langue étrangère pour un ingénieur. Aujourd’hui ce n’est plus le cas.
Stéphane Avril
Directeur du laboratoire Sainbiose

Un exemple marquant est le développement de jumeaux numériques de l’aorte : modèles 3D construits à partir d’imagerie médicale, ils simulent le comportement d’un anévrisme et aident à préparer les interventions endovasculaires : choix opératoires, positionnement et type de stent…

Ces jumeaux numériques ont conduit à la création de la spin‑off PrediSurge en 2017, qui commercialise aujourd’hui des outils de simulation pour optimiser la planification des opérations vasculaires et cardiovasculaires.

Jumeau numérique de l’aorte thoracique ascendante d’un patient atteint d’un anévrisme, simulant la rigidité de la paroi et les charges hémodynamiques pour prédire l’évolution et le risque de rupture. © Sainbiose

Parcours ingénierie-santé

L’unité a contribué à la mise en place d’un master « ingénierie et santé » . Mines Saint-Étienne propose, en plus de son diplôme d’ingénieur civil, une prépa intégrée, ainsi que des parcours pharmacien-ingénieur et médecin‑ingénieur. Pour ce dernier, les étudiants peuvent effectuer une césure pour réaliser leur deux années d’ingénieur.

Ces cursus favorisent l’émergence de profils hybrides, capables de conduire des projets à l’interface entre ingénierie et biomédecine. « Cette approche permet aux étudiants de comprendre les pratiques des biologistes tout en affinant leurs compétences d’ingénieurs. Elle forme des diplômés particulièrement recherchés sur le marché du travail. » explique Stéphane Avril. 

Pour l’avenir, Sainbiose se fixe trois objectifs : renforcer l’accompagnement à la valorisation pour faciliter les dépôts de brevet et soutenir la création de start-ups ; pérenniser et étendre les plateformes existantes et enfin, favoriser les innovations de rupture en invitant des biologistes à s’immerger davantage dans le monde de l’ingénierie, par exemple en matière de mécano‑biologie ou de biomatériaux innovants. « Les ingénieurs ont déjà franchi leur zone de confort. Il s’agit maintenant d’accompagner des biologistes sur le terrain des sciences dures », conclut Stéphane Avril.