Enseignement, recherche et traduction au Gloria Cube (GLC)
Le b?timent de laboratoire et de recherche Gloria Cube (GLC) est un point de mire architectural dans le quartier universitaire et en même temps une adresse où - à proximité directe de l'H?pital universitaire de Zurich et de l'Université de Zurich - l'enseignement, la recherche et le transfert de savoir tournent entièrement autour de la santé et de la médecine.
Situé sur le Gloriarank dans le quartier universitaire, le Gloria Cube de l'ETH Zurich est un b?timent moderne de laboratoires et de recherche. Ce b?timent en forme de cube, avec sa fa?ade caractéristique en briques de verre, abrite les laboratoires et les bureaux de 16 groupes de recherche des départements Sciences et technologies de la santé (HEST) et Technologies de l'information et de l'électrotechnique (ITET).
Situé à proximité immédiate de l'H?pital universitaire de Zurich (USZ) et de l'Université de Zurich (UZH), le b?timent soutient en outre la translation - c'est-à-dire le processus permettant de transférer les connaissances scientifiques dans l'application médicale. Dans ce but, l'ETH Zurich a installé dans le b?timent GLC une plateforme technologique pour les études cliniques, la Digital Trial Intervention Platform.
Pour la formation, le b?timent comprend également des salles de séminaire et un centre d'apprentissage innovant : le Skills Lab. Les étudiants en médecine peuvent y acquérir et approfondir des compétences pratiques fondamentales pour la pratique quotidienne de la médecine.
Les groupes de recherche et les laboratoires situés dans le b?timent GLC sont :
Le laboratoire de Physiologie humaine et sportive de Christina Spengler étudie le fonctionnement du corps humain et la manière dont ses organes interagissent dans leur ensemble. L'objectif est de maintenir et d'améliorer la santé, les performances et la qualité de vie à tous les niveaux. Pour ce faire, l'équipe développe également des appareils et des méthodes, ainsi que des stratégies d'entra?nement personnalisées pour tous les niveaux de fitness, des athlètes aux patients en rééducation. Les chercheurs transmettent leurs connaissances à plus de quatre cents étudiants en sciences de la santé, en sciences pharmaceutiques et en médecine chaque année, notamment dans le cadre de cours d'examen pratique.
Le laboratoire de Contr?le neuronal du mouvement de Nicole Wenderoth étudie comment le cerveau humain contr?le le comportement et s'adapte de manière flexible à notre environnement. Le groupe s'intéresse particulièrement à la manière dont le cerveau humain apprend et contr?le de nouveaux mouvements, et comment il se remet de blessures ou ralentit la dégénérescence. Le groupe utilise les méthodes les plus récentes, comme l'imagerie par résonance magnétique et la stimulation cérébrale non invasive, pour étudier et influencer les activités du cerveau. En outre, le groupe encourage le développement de technologies dans le domaine de l'innovation médicale.
Le laboratoire de Biomécanique du mouvement de Bill Taylor se focalise sur la compréhension des modèles de mouvement sains et malades du corps humain. Les chercheurs de l'équipe étudient comment le mouvement est lié aux forces qui agissent dans les muscles et sur les articulations, ainsi qu'aux changements dégénératifs qui y sont liés et qui se produisent en cas de blessures et de maladies de l'appareil locomoteur. En développant et en appliquant de manière ciblée des techniques expérimentales et informatiques avancées, le groupe entend aider les médecins à prendre des décisions cliniques afin d'obtenir de meilleurs résultats thérapeutiques.
Le laboratoire de Technologie orthopédique de Stephen Ferguson mène des recherches sur les maladies du système musculo-squelettique qui affectent aussi bien la santé individuelle que l'économie et la société. Il s'agit notamment de la dégénérescence des disques intervertébraux, des douleurs dorsales, des fractures osseuses ainsi que des maladies articulaires qui limitent la mobilité. Les chercheurs étudient le comportement biomécanique des articulations et des tissus. Pour ce faire, ils utilisent des technologies modernes, des matériaux inédits et des simulations informatiques afin d'améliorer le diagnostic, la prévention et le traitement des maladies de l'appareil locomoteur.
Le laboratoire de Biomécanique osseuse de Ralph Müller étudie comment les os sont constitués et comment ils fonctionnent. Le groupe associe des approches biologiques et d'ingénierie pour créer des modèles biomécaniques des os au niveau moléculaire, cellulaire et organique. Il utilise des tests biomécaniques, des tissus artificiels, l'imagerie biomédicale et des simulations informatiques pour étudier les tissus musculosquelettiques. Le laboratoire du GLC utilise des équipements de biofabrication et d'imagerie de pointe pour créer des modèles osseux détaillés et suivre leur évolution. Ces découvertes ouvrent la voie à de nouveaux traitements de médecine régénérative.
Groupe de Xiao-Hua Qin pour Ingénierie des biomatériaux étudie la biologie osseuse humaine dans le laboratoire de biomécanique osseuse. L'os est un organe vivant qui est constamment remodelé au cours d'une vie. Le groupe développe des modèles d'os humains in vitro fabriqués par microtechnique, dans lesquels le tissu osseux est reproduit en laboratoire avec de nouveaux biomatériaux. Ces modèles permettent d'étudier les raisons biologiques du remodelage osseux en dehors du corps. Leurs conclusions servent de base à de nouvelles approches thérapeutiques en médecine régénérative.
Le laboratoire de Technique de rééducation de Roger Gassert développe de nouvelles technologies pour la rééducation des personnes souffrant d'une maladie neurologique (p. ex. attaque cérébrale, maladie de Parkinson). Il se focalise sur la restauration des déficiences sensori-motrices, qui concernent les sensations (sensorielles) et la capacité de mouvement musculaire (motrice). Les chercheurs utilisent des robots, des capteurs portables et la neuro-imagerie pour aider les personnes souffrant de lésions neurologiques. Par exemple, les personnes concernées apprennent à bouger à nouveau leur main gr?ce à un exosquelette de main.
Le site Laboratoire des systèmes sensorimoteurs de Robert Riener développe de nouvelles approches thérapeutiques dans lesquelles des robots aident les personnes souffrant d'une déficience neuromusculaire à retrouver leur capacité de mouvement. Ces approches de la robotique de rééducation comprennent aussi bien des thérapies individuelles pour des maladies et des handicaps neurologiques que des appareils d'assistance dans la vie quotidienne. Le laboratoire s'intéresse également aux techniques d'étude de l'apprentissage du mouvement et de l'amélioration des performances dans le sport. Dans les laboratoires du b?timent GLC, le groupe teste des exosquelettes pour la thérapie des bras, des exosuits portables pour l'assistance au mouvement, des dispositifs de mesure pour l'escalade et des lits robotisés pour l'amélioration du sommeil.
Le laboratoire de Laboratoire de microsystèmes médicaux de Simone Schürle-Finke développe des systèmes diagnostiques et thérapeutiques à l'échelle nano et micro. D'une part, les chercheurs développent des instruments permettant d'étudier les mécanismes des maladies au niveau cellulaire et "in vitro", c'est-à-dire en dehors des organismes vivants et dans des environnements de laboratoire contr?lés. D'autre part, ils développent des micro- et nanosystèmes réactifs pour le diagnostic ou le traitement peu invasif des maladies. Il s'agit de minuscules systèmes technologiques qui conviennent par exemple au dépistage précoce de maladies.
Le laboratoire de Mécanobiologie appliquée de Viola Vogel utilise les dernières connaissances en mécanobiologie moléculaire pour des applications médicales, en se concentrant sur la médecine régénérative. Le groupe étudie comment les cellules du corps réagissent aux facteurs physiques tels que les forces mécaniques et les propriétés des matériaux. Ce faisant, il étudie également comment ces forces modifient les processus sains et pathologiques du corps. Le groupe utilise en outre des concepts mécanobiologiques pour expliquer les causes possibles de maladies dégénératives ou de cancers aujourd'hui incurables et liés à des inflammations.
Le site Groupe de recherche sur le comportement des consommateurs de Michael Siegrist étudie le comportement des consommatrices et des consommateurs. Le groupe étudie la perception, l'acceptation et le comportement des consommatrices et consommateurs en matière de nouvelles technologies, de denrées alimentaires et d'environnement. L'accent est notamment mis sur les décisions concernant les comportements de consommation sains et malsains. Enfin, l'attitude des consommateurs face aux nouvelles technologies alimentaires (p. ex. génie génétique, nanotechnologie) influence l'acceptation des consommateurs et les préoccupations du public.
Dans le laboratoire de Imagerie par résonance magnétique le groupe de technologie et de méthodes de résonance magnétique de Klaas Prüssmann se consacre à l'amélioration de la résonance magnétique (IRM) pour la recherche biomédicale et son application dans le domaine de la santé. L'IRM est une technique d'imagerie qui permet de voir l'intérieur du corps. L'accent est mis sur l'IRM à haut champ pour produire des images plus claires, sur l'imagerie RM dynamique pour réduire la durée d'immobilité des patients lors de l'examen, ainsi que sur des capteurs et des logiciels spéciaux qui rendent les images RM encore plus précises.
Dans le laboratoire de Imagerie biomédicale le groupe de résonance magnétique cardiovasculaire de Sebastian Kozerke développe de nouvelles approches d'imagerie afin d'améliorer le diagnostic et le traitement des maladies cardiovasculaires. Pour ce faire, il combine des méthodes d'imagerie telles que l'imagerie par résonance magnétique et la spectroscopie avec la modélisation informatique et l'intelligence artificielle. Le groupe développe ainsi une application pour l'IRM à bas champ, plus simple et moins co?teuse, qui rend l'imagerie IRM accessible aux patients cardio-vasculaires qui n'avaient jusqu'ici guère accès à cette méthode d'examen.
Dans le laboratoire de Imagerie radiologique le groupe de Marco Stampanoni travaille sur de nouveaux instruments et méthodes basés sur les rayons X pour l'examen non invasif d'échantillons à différentes échelles de longueur, de la cellule individuelle à l'être humain. Le groupe développe principalement sur des installations de synchrotron de pointe et transfère les nouvelles technologies sur des sources de rayons X conventionnelles. Dans le laboratoire du b?timent GLC, le groupe étudie de nouvelles méthodes radiologiques basées sur les rayons X pour un meilleur diagnostic dans les applications cliniques.
Le site Unité de neuromodelage translationnel (TNU) de Klaas Enno Stephan utilise les capteurs les plus récents pour mesurer les minuscules champs magnétiques générés par l'activité neuronale dans le cerveau. L'utilisation de ces capteurs - appelés magnétomètres à pompage optique (OPM) - rend la mesure de l'activité cérébrale plus confortable, car un sujet peut se déplacer librement. Par ailleurs, la TNU développe des modèles mathématiques de fonctions cérébrales - appelés "computational assays" - qui devraient permettre une détection plus précise des maladies psychiatriques et psychosomatiques ainsi que des traitements individuels.
Le laboratoire de Biocapteurs et bioélectronique de Janos V?r?s développe de nouveaux biocapteurs électroniques afin de permettre des diagnostics directement sur le lieu d'utilisation, là où ils sont nécessaires, et le séquen?age de protéines individuelles. Le laboratoire mène en outre des recherches fondamentales dans le domaine de la mécanobiologie des cellules individuelles et des neurosciences. Ils construisent des réseaux neuronaux contr?lés sur des arrangements de microélectrodes afin de comprendre comment le cerveau traite et stocke les informations. Ils utilisent les connaissances acquises pour créer des modèles humains in vitro de maladies du système nerveux, ce qui leur permet d'étudier ces maladies en dehors de l'organisme vivant.
Le site Digital Trial Intervention Platform (dTIP) est une plateforme technologique de l'ETH Zurich pour la recherche médicale humaine. La plateforme a pour objectif de transformer les connaissances issues de la recherche en nouvelles solutions médicales. La plateforme met à la disposition des chercheurs de l'ETH l'infrastructure et le savoir-faire nécessaires pour tester l'efficacité, la sécurité et l'application pratique de nouvelles approches thérapeutiques. L'équipe dTIP soutient les chercheurs aussi bien dans la réalisation des études cliniques, qui doivent respecter des normes scientifiques strictes, que dans les questions réglementaires relatives aux conditions-cadres. Le site, situé dans le b?timent GLC, dispose de deux salles ultramodernes pour les essais cliniques ainsi que de laboratoires pour la préparation et le suivi des essais cliniques. Les services du dTIP comprennent également la gestion de projets cliniques, la gestion des données et la gestion complète des études sur site. Le comité de pilotage est présidé par J?rg Goldhahn.
Le b?timent GLC abrite également des salles destinées à la formation en sciences de la santé et en médecine : Outre six salles de séminaire, un centre d'apprentissage innovant a été aménagé :
Le siteSkills Lab @ETH offre depuis l'été 2023 aux étudiants en médecine un espace d'apprentissage et d'exercice axé sur la pratique. Ils peuvent y apprendre et améliorer des compétences médicales de base. Un exemple typique est le cours d'introduction à l'échographie de la thyro?de et du cou, qui permet d'apprendre à utiliser la technique des ultrasons. D'autres cours comprennent la ponction veineuse guidée par ultrasons, un cours de couture et la pose de cathéters périphériques pour administrer des perfusions par voie intraveineuse dans l'avant-bras ou la main. Dans la plupart des cours, les étudiants apprennent avec et par des étudiants avancés. Les salles du Skills Lab du GLC sont équipées d'appareils modernes tels que des tables pour les patients, des échographes fixes, des échographes mobiles Butterfly IQ et d'autres équipements. Une salle d'examen supplémentaire est disponible en cas de besoin.