PIXANIM

Phénotypage et exploration fonctionnelle de l’animal par des approches non invasives in vivo ou ex vivo : imagerie biologique, analyse moléculaire et analyse multimodale.

Site de la plateforme

PIXANIM

Phénotypage et exploration fonctionnelle de l’animal par des approches non invasives in vivo ou ex vivo : imagerie biologique, analyse moléculaire et analyse multimodale.

Site de la plateforme

PIXANIM

Implantée sur le centre de recherche INRAE Val de Loire à Nouzilly, la plateforme PIXANIM est dédiée au phénotypage et à l’exploration fonctionnelle in vivo et ex vivo des différents systèmes de l’animal. Elle dispose de structures pour l’hébergement et le suivi des animaux, ainsi que d’équipements et de technologies de pointe pour l’imagerie biologique (IRM, CT, endomicroscopie confocale, échographie, amplification de brillance, imagerie moléculaire par spectrométrie de masse MALDI-TOF) et le phénotypage moléculaire (MALDI-TOF et spectrométrie de masse en tandem à haute résolution), permettant des analyses qualitatives et quantitatives.

Grâce à des stratégies variées et des outils multimodaux, PIXANIM propose de visualiser en 3D et de manière détaillée la structure d'organismes et d’organes entiers, de déterminer la composition moléculaire d'organes, de tissus, cellules et fluides, et de suivre la distribution de biomolécules au sein d'organes. La plateforme permet ainsi l’acquisition de mesures phénotypiques multiéchelles et à haut débit, allant de l’animal entier à la molécule (protéine, peptide, lipide) et inversement, de la molécule à l’animal entier en vue de l'identification de marqueurs de fonctions biologiques.

Rattachée à l’UMR Physiologie de la reproduction et des comportements (PRC) sous la tutelle d’INRAE, du CNRS, de l’Université de Tours et de l’Institut français du cheval et de l'équitation (IFCE), la plateforme PIXANIM met à disposition, sur un seul site, différents moyens d’investigation pour phénotyper finement un ou plusieurs systèmes biologiques et caractériser les mécanismes moléculaires pouvant expliciter ces phénotypes. Elle s’appuie pour cela sur des approches non invasives permettant des études dynamiques dans le temps.

Expertises et services

Hébergement de grands animaux (ovins, porcins) sur de longues périodes (plusieurs mois) et hébergement de volailles (poule, caille),
Imagerie in vivo et ex vivo (IRM, rayons X, échographie, endomicroscopie, imagerie moléculaire MALDI-TOF) sur grands animaux, acquisition et accompagnement au traitement des données,
Imagerie multimodale et corrélative (IRM-CT-MALDI-TOF),
Analyse protéomique et lipidomique : analyse directe de cellules eucaryotes entières et de fluides biologiques par MALDI-TOF, analyse structurale de biomolécules entières et intactes par top-down, identification et quantification de protéines par des approches protéomiques bottom-up, caractérisation des modifications post-traductionnelles.

Moyens et équipements

4 salles d’hébergement pour 45 ovins et 9 porcins,
IRM 3T Magnetom Verio (Siemens),
CT-scan Somatom (Siemens),
Echographe SonixTouch (Ultrasonix),
Amplificateur de brillance Arcadis Avantic (Siemens),
Endomicroscope confocal laser Cellvizio Dual Band (Mauna Kea Technologies),
Kratoscope (Kaer Labs),
Spectromètre de masse imageur MALDI-TOF RapifleX (Bruker Daltonics),
Spectromètre de masse haute résolution Orbitrap (Thermo Fisher),
Nano-UPLC (Thermo Fisher),
Evosep One (Proteigene),
Micro-UPLC Ultimate 3000 (Thermo Fisher).

<hr>Utilisation d’un logiciel pour quantifier le volume du foie chez un porcelet après hépatectomie partielle et visualisation de la veine porte (bleu) et sus-hépatique (vert) après acquisition au CT-scan.

<hr>Imagerie IRM 3D d’un follicule ovarien de brebis ex vivo (à gauche), segmentation des différents follicules dans l’ovaire (au milieu) et modélisation 3D des follicules (à droite).

<hr>Visualisation en 3D d'un col d’utérus de brebis à partir d’une séquence anatomique en IRM (à gauche) et modélisation en 3D après segmentation du canal central de l'organe (à droite).

<hr>Création d’un atlas de cerveau de brebis après segmentation en IRM, permettant une meilleure identification et visualisation en 3D des différentes structures.

<hr>Visualisation sous amplificateur de brillance d’un greffon et d’une broche sur une patte de brebis.

<hr>Visualisation par CT-scan de la néovascularisation d’un greffon (biomatériau) sur une patte de brebis.

<hr>CT-scan avec carotte de sol permettant de mettre en évidence des transitions sédimentaires sous la forme de changements de densité du signal et d’attribuer une origine après datation.

<hr>Imagerie moléculaire lipidique MALDI-TOF d’une coupe entière de cerveau de brebis : carte de densité ionique à 772 m/z.

<hr>Imagerie moléculaire lipidique MALDI-TOF d’une coupe entière d’ovaire de brebis : carte de segmentation lipidique.

Comment soumettre un projet ?

Pour soumettre un projet à la plateforme PIXANIM, envoyez un mail à l’adresse pixanim@inrae.fr en précisant votre projet, vos besoins et vos attentes. Les ingénieurs concernés reviendront rapidement vers vous. Ils vous proposeront un entretien visant à étudier la faisabilité du projet, établir le cahier des charges, éventuellement vous aider dans le montage des documents administratifs (demande d’autorisation de protocole) et évaluer les coûts.

Exemple d'utilisation

Analyse morphométrique et fonctionnelle de l’activité cérébrale chez le mouton

La plateforme PIXANIM dispose d'infrastructures d'hébergement et d'un continuum d'outils d'imagerie et de phénotypage permettant de réaliser des études longitudinales de longue durée (plusieurs semaines ou mois) chez l’animal. Elle a par exemple procédé à une analyse morphométrique (voxel-based morphometry) et fonctionnelle (IRMf de repos) de l’activité cérébrale de moutons de sexe mâle et femelle, et de statuts hormonaux intacts ou modifiés (gonadectomie). Les résultats ont montré les différences sexuelles dans la structure et l’activité cérébrales et en relation avec le niveau hormonal.

Pour en savoir plus : Barrière D. et al. (2019). In vivo magnetic resonance imaging reveals the effect of gonadal hormones on morphological and functional brain sexual dimorphisms in adult sheep. Psychoneuroendocrinology, 109:104387.