Institut d'Électronique et de Télécommunications de Rennes
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Projet onde et vivant

Avec le soutien de l’ANR et en collaboration avec l’équipe information et programmation cellulaire de l’Université de Rennes 1, l’IETR poursuit ses travaux de recherche dans le domaine des interactions ondes et vivant : le nouveau projet vise à déterminer les effets sanitaires potentiels des expositions engendrées par le futur déploiement des systèmes de communication sans fil haut débit en ondes millimétriques. Il fait suite à des travaux menés depuis 2 ans sur l’activation transcriptionnelle des certains gènes - protéines de choc thermique - suite à une exposition à 60 GHz.

Contexte

Les systèmes de communication sans fil se sont considérablement développés durant la dernière décennie. En raison de la saturation de la partie basse du spectre micro-onde et des besoins croissants en transmissions haut débit (vidéo, contenus multimédia, etc.), les fréquences de fonctionnement des systèmes émergents à usage grand public ou professionnel se décalent progressivement vers les fréquences millimétriques. Celles situées au voisinage de 60 GHz (bande 57-64 GHz) sont parfaitement adaptées aux communications très haut débit à courte portée (WLANs, WPANs comme en attestent les standards développés par l’IEEE (normes IEEE 802.15 et 802.11)). Cette gamme de fréquences est également celle choisie en Europe pour les véhicules communicants du futur (road transport and traffic telematics [RTTT] : communications inter-véhicules et véhicules - infrastructures dans la bande 63-64 GHz).

Cependant, les rayonnements autour de 60GHz sont absents du spectre naturel et les organismes vivants n’y ont encore jamais été exposés dans les conditions environnementales. C’est pourquoi, les expositions induites par ces nouveaux systèmes de communication pourraient avoir des conséquences imprévues sur la population. La connaissance de l’impact potentiel des ondes millimétriques de faible puissance sur la santé est de la plus haute importance. Si de nombreuses études sont consacrées aux fréquences plus basses (téléphonie mobile GSM et UMTS, WiFi), extrêmement peu de données sont actuellement disponibles sur les effets biologiques des ondes millimétriques. Enfin, il est important de préciser que les recommandations et normes d’exposition définies aujourd’hui ne portent que sur les effets thermiques des ondes RF (elles ne prennent pas en compte les effets biologiques).

Objectifs

L’objectif majeur de notre projet consiste en l’exploration des effets biologiques que pourraient présenter les ondes millimétriques au niveau cellulaire.

Pour cela, nous proposons d’analyser les modifications potentielles de l’expression génétique induites par l’exposition aux fréquences millimétriques de cultures de cellules gliales du cerveau humain et/ou de cellules épidermiques (études in vitro). Ces effets seront évalués à travers la réponse à des stress cellulaires récemment identifiés comme extrêmement sensibles aux conditions environnementales et fortement impliqués en pathologie humaine.

Pour cela, des systèmes spécifiques d’exposition et de dosimétrie millimétriques seront conçus. Le choix des fréquences de travail sera non seulement dicté par les normes internationales, mais aussi par les données issues de la spectroscopie micro-onde.

Les analyses biochimiques seront effectuées par RT-PCR quantitative sur des gènes cibles candidats et seront complétées par une approche globale utilisant des puces à ADN.

Les principales plates-formes utilisées seront, d’une part les systèmes d’instrumentation millimétrique disponibles à l’IETR et uniques en France, et d’autre part celles disponibles au sein du génopôle Ouest (plates-formes transcriptomique et protéomique).

Résultats attendus

Les principaux résultats attendus sont les suivants :

  • Détermination des effets sanitaires potentiels des expositions engendrées par le futur déploiement des systèmes de communication sans fil haut débit en ondes millimétriques.
  • Etude et identification des mécanismes d’actions au niveau cellulaire.
  • Détermination de l’influence des paramètres de rayonnement électromagnétique (fréquence, puissance, polarisation, modulation, nature et durée de l’exposition, etc.) sur le stress cellulaire.
  • Contribution à l’établissement de recommandations et normes internationales définissant des seuils de sécurité biologique (les normes actuelles ne prenant en compte que les effets thermiques du rayonnement électromagnétique).

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