Interface tangible modulaire, articulée et sans marqueur dédiée à la pédagogie et à la recherche en biologie moléculaire

La recherche moderne biologique moléculaire a toujours été associée à l‘usage de modèles physiques, c‘est à dire d‘objets réels à une échelle adaptée pour que nous puissions les étudier et les manipuler. Ces objets facilitent notre compréhension des structure 3D et des mécanismes biomoléculaires. Avec l‘ère de l‘informatique, les modèles physiques ont peu à peu été supplantés par les modèles numériques, permettant de visualiser ces modèles en quelques minutes, là où les modèles physiques complexes étaient le résultats de travaux de tout une vie. Si la modélisation in silico comporte évidemment de nombreux avantages et, en particulier la flexibilité en matière de contenus et de rendus visuels, la manipulation à travers des dispositifs d‘interaction- humain-machine classiques restent peu aisées. La difficulté de manipulation et d‘édition de modèles de plus en plus complexes, hétérogènes, avec des outils donnant accès de plus en plus fréquemment à leur caractéristiques dynamiques de manière interactive, reste un verrou important en interaction- humain-machine appliquée à la biologie moléculaire. En parallèle au développement d‘outils informatiques toujours plus puissants, la démocratisation des imprimantes 3D et les travaux sur les avantages de la manipulation d‘objets tangibles ont redynamisé les recherches sur les modèles physiques et leurs usages, avec des propositions de modèles physiques toujours plus avancés. Le modèle Peppytide1 est une illustration convaincante par son réalisme, permettant de construire de manière modulaire de petits peptides, de reproduire les structures secondaires usuelles et de ressentir les puits de potentiel des angles dihèdres, modèle idéal pour faciliter notre représentation mentale de la dimension spatiale et biomécanique caractérisant ces structures. Dans ce contexte, inspirés par les travaux du pionnier dans le domaine des interfaces tangibles moléculaires Arthur J. Olson2, associés à des recherches démontrant les avantages d‘interfaces tangibles pour manipuler des objets numériques 3D articulées3 ou des modèles physiques en facilitant l‘apprentissage de la biologie moléculaire4, nous avons conçu une interface tangible modulaire, articulée, et surtout sans marqueur, élément qui restait rédibitoire pour un usage quotidien. La suppression de ces marqueurs grâce à la miniaturisation et aux technologies issues de l‘internet des objets, a nécessité de mettre ensemble des compétences en biologie moléculaire, en informatique, et en électronique5. Cette interface a fait l‘objet d‘expérimentation pour mesurer sa pertinence face aux interfaces plus classiques, et nous entrons dans une nouvelle phase pour cerner les perspectives en de cette approche en matière pédagogique et de recherche, notamment pour supporter les approches de type Rational Drug Design.