Dernière mise à jour : 24-09-2017

9 sujets INAC/SYMMES

• Biologie cellulaire, physiologie et imagerie cellulaires

• Biotechnologie, biophotonique

• Chimie

• Chimie physique et électrochimie

• Matière ultra-divisée, physico-chimie des matériaux

• Physique du solide, surfaces et interfaces

• Toxicologie

 

Développement de quantum dots pérovskites pour les technologies de l'information quantique

SL-DRF-17-1114

Laboratoire d'accueil :

SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SyMMES)

Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP)

Marcoule

Contact :

Peter REISS

Gilles NOGUES

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-01-2018

Contact :

Peter REISS

CEA - DRF/INAC/SyMMES/STEP

0438789719

Directeur de thèse :

Gilles NOGUES

CNRS/Institut NEEL - PLUM/Nano-Physique et Semi-Conducteurs

04 56 38 71 64

Page perso : http://inac.cea.fr/Pisp/peter.reiss/

Context:

Halide perovskite CsPbX3 (X=Cl,Br,I) quantum dots (QDs) have drawn significant research interest in the past three years due to their outstanding optical properties [1]: narrow photoluminescence (PL) band (10-40 nm FWHM) with room temperature quantum yield (QY) as high as 90%, and tunability of PL peak from 400 to 700 nm by varying either the halide composition and/or by playing with the quantum confinement effect. Interestingly, doping of CsPbX3 QDs with Mn2+ ions has also recently been reported, opening up the potentiality of combining magnetic and semiconductor properties at the nanoscale.



Description of the PhD project:

The PhD project is part of a local collaborative research project aiming at developing CsPbX3 QDs as versatile building blocks for the all-optical Quantum Information Technology, involving two research institutes (CEA – INAC and CNRS – Institut Néel) and industrial partners (to be defined). The PhD candidate will explore two device applications using perovskite QDs as:

- Quantum emitters in solid-state single photon sources. This demands synthesis of high quality QDs featuring high PL QY at room temperature and their deterministic positioning in photonic structures.

- Spin quantum bits. This necessitates the controlled doping of perovskite QDs with transition metal ions down to the single dopant level per QD.

The candidate will carry out chemical synthesis of perovskite QDs and their structural and optical characterization in CEA – INAC. In CNRS – Institut Néel, he will participate in the study of the QD physical properties using advanced spectroscopy (measurements of PL dynamics, applied magnetic field effects, quantum optics, …) and in clean room processing (deterministic positioning of QDs on solid substrate, integration of single QDs in single photon source structures). This PhD project includes as well a 6-month internship in industrial environment.



This PhD is part of the Lanef 2017 PhD program GreQue (http://grenoble-lanef.fr/spip.php’article66)

To be eligible according to the Marie Slodowska Curie Action rules, applicants should not have spent more than one year in France during the last three years (between 5 October 2014 and 5 October 2017).



Deadline of application: Sept 25, 2017

Modifications épigénétiques de la cytosine dans les leucémies

SL-DRF-17-0825

Domaine de recherche : Biologie cellulaire, physiologie et imagerie cellulaires
Laboratoire d'accueil :

SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SyMMES)

Laboratoire Lésions des Acides Nucléiques

Grenoble

Contact :

Jean BRETON

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2017

Contact :

Jean BRETON

Université Grenoble Alpes - DRF/INAC/SyMMES/CIBEST

04-38-78-56-01

Directeur de thèse :

Jean BRETON

Université Grenoble Alpes - DRF/INAC/SyMMES/CIBEST

04-38-78-56-01

La méthylation de la cytosine est un mécanisme épigénétique de régulation de l’expression des gènes. Il s’avère que ce mécanisme est encore plus finement modulé qu’imaginé, car d’autres modifications chimiques de la cytosine ont été identifiées dans l’ADN : la 5-hydroxyméthylcytosine (5-hmC), la 5-formylcytosine (5-fC) et la 5-carboxycytosine (5-caC).

Le processus de cancérogenèse est souvent accompagné d’une modification de la répartition et/ou de la quantité de modifications de la cytosine dans l’ADN. Nous nous intéressons particulièrement au syndrome myélodysplasique (SMD, forme "préleucémique") et à la leucémie aigüe myéloïde (LAM). A l’aide de modèles cellulaires et d’échantillons de patients, nous souhaitons : (i) mesurer et comparer les niveaux de 5-mC, 5-hmC, 5-fC et 5-caC dans différentes formes de LAM et de SMD. Ces mesures seront effectuées de façon globale (totalité de l’ADN), et de façon plus ciblée au niveau de gènes d’intérêt présélectionnés. Nous croiserons ces données avec le niveau d’expression des gènes clés intervenant dans la méthylation et dans la déméthylation de l’ADN. (ii) Avec les mêmes approches, nous souhaitons étudier l’influence d’agents thérapeutiques sur ces modifications épigénétiques. Ces expérimentations nous permettront de mieux comprendre les phénomènes de leucémogenèse et la réponse aux traitements de ces pathologies.

Dosage de biomarqueurs sanguins : applications au chevet du patient

SL-DRF-17-0398

Domaine de recherche : Biotechnologie, biophotonique
Laboratoire d'accueil :

SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SyMMES)

Groupe Chimie pour la Reconnaissance et l'Etudes d'Assemblages Biologiques (CREAB)

Grenoble

Contact :

Myriam CUBIZOLLES

Arnaud BUHOT

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-11-2016

Contact :

Myriam CUBIZOLLES

CEA - DRT/DTBS/SBSC/LBAM

04 38 78 96 61

Directeur de thèse :

Arnaud BUHOT

CEA - DRF/INAC/SyMMES/CREAB

04 38 78 38 68

La prise en charge médicale d’un patient nécessite très régulièrement le dosage de biomarqueurs sanguins pour le diagnostic ou encore le traitement de sa maladie. Parmi les différents modes de détection des biomarqueurs, nous avons retenu l’immuno-PCR et l’agglutination des globules rouges autologues. Ils mettent en jeu des réactifs bispécifiques capables de simultanément reconnaître la cible d’intérêt et révéler le signal permettant la détection.

Nous proposons dans le cadre de cette thèse de développer un test biologique rapide et sensible par les deux voies décrites ci-dessus. L’objectif principal est de démontrer la faisabilité d’un dosage direct de cibles dans une goutte de sang total du patient par un dispositif portable (de type Point-of-Care POC). Le but est d’obtenir des limites de détection analogues à celles de la méthode de référence, l’ELISA.

Synthèse et études de colorants organiques pour la réalisation de cellules solaires à transmission optique variable

SL-DRF-17-0933

Domaine de recherche : Chimie
Laboratoire d'accueil :

SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SyMMES)

Laboratoire d'Electronique Moléculaire, Organique et Hybride (LEMOH)

Grenoble

Contact :

Renaud DEMADRILLE

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2017

Contact :

Renaud DEMADRILLE

CEA - DRF/INAC/SyMMES/LEMOH

04 38 78 44 84

Directeur de thèse :

Renaud DEMADRILLE

CEA - DRF/INAC/SyMMES/LEMOH

04 38 78 44 84

Page perso : http://inac.cea.fr/Pisp/57/renaud.demadrille.html

Labo : http://inac.cea.fr/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast_service.php?id_unit=1147

Voir aussi : http://www.spram-solar.fr/

Parmi les nouvelles technologies photovoltaïques, les cellules solaires sensibilisées à colorant présentent certaines des caractéristiques intéressantes pour les applications et de futurs développements au niveau industriel. Le laboratoire SyMMES a commencé à développer depuis 2012, de nouveaux colorants purement organiques pour le remplacement des colorants à base de ruthénium utilisés en général dans ces cellules. Certaines de ces nouvelles molécules ont montré des performances élevées (supérieures à 10%) et une stabilité exceptionnelle (plus de 5000h sous irradiation continue à 65° C) lorsqu'elles sont combinées à des électrolytes à base de liquide ionique.

Dans ce projet de thèse, nous proposons de développer une nouvelle classe de sensibilisateurs organiques contenant des chromophores aromatiques fonctionnels (brevet en instance). Les hétérocycles aromatiques fonctionnels seront développés dans la première partie du projet et incorporés dans des structures chimiques de colorants organiques de type push-pull. En utilisant cette stratégie, nous développerons des sensibilisateurs à bandes d'absorption variable.

Afin de développer des cellules solaires plus robustes et plus efficaces, des électrolytes à base de liquides ioniques contenant des systèmes redox sans iode seront développés. Notre objectif sera d'obtenir des électrolytes transparents et stables pour donner naissance à une nouvelle génération de cellules solaires présentant une transmission optique variable.

En utilisant les installations de recherche de Hybrid-En et l'équipement qui est disponible au laboratoire SyMMES, les nouvelles molécules et les électrolytes seront complètement caractérisés (structurelles, électrochimiques, propriétés optiques), et ils seront incorporés et testés dans les dispositifs. Leurs performances photovoltaïques et leur stabilité seront évaluées.

Quantum dots fonctionnalisés par des ligands redox actifs pour la photocatalyse en lumière visible

SL-DRF-17-0836

Domaine de recherche : Chimie physique et électrochimie
Laboratoire d'accueil :

SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SyMMES)

Laboratoire de Reconnaissance Ionique et Chimie de Coordination

Grenoble

Contact :

Vincent MAUREL

Jean-Marie MOUESCA

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2017

Contact :

Vincent MAUREL

CEA - DSM/INAC/SYMMES/CAMPE

04 38 78 35 98

Directeur de thèse :

Jean-Marie MOUESCA

CEA - DSM/INAC/SYMMES/CAMPE

04 38 78 30 13

Nous proposons d’étudier dans cette thèse une nouvelle classe de photocatalyseurs préparés à partir de quantum dots colloïdaux. L’objectif à long terme est d’obtenir des photocalyseurs i/ à un coût abordable, ii/ qui fonctionnent avec la lumière visible, iii/ qui puissent photocatalyser des réactions rédox utiles en chimie de synthèse dans des conditions douces. L’originalité des systèmes à base de quantum dots est leur fonctionnalisation par des ligands rédox-actifs en vue de promouvoir la séparation des charges photoinduites et leur transfert du cœur des quantum dots jusqu’aux substrats. L’objectif du projet est de montrer que la photocatalyse par des quantum dots fonctionnalisés par des ligands redox-actifs est une méthode versatile avec un large domaine d’application. Pour cela on étudiera l’action de ces nouveaux photocatalyseurs sur 1/ des réactions chimiques en milieu organique, 2/ des réactions dans l’eau sur des substrats biochimiques.

Ces systèmes [Quantum dots + ligands actifs] seront évalués au moyen de spectroscopies optique et de résonance magnétique résolues en temps permettant d'étudier les espèces transitoires générées par transfert d'électron. Notre groupe possède une expertise reconnue depuis plusieurs années pour la caractérisation et la détection d’espèces transitoires photo-induites mais aussi la maitrise de la fonctionnalisation des quantum dots. Nous avons ainsi mis au point un montage de spectroscopie de Résonance Paramagnétique Electronique résolue en temps permettant de caractériser en temps réel les espèces successivement créées par transfert d’électron après un flash laser pour des durées de vie aussi courtes que 100 ns.

Le programme de thèse permettra au doctorant de se familiariser avec les différentes techniques expérimentales (en particulier les spectroscopies résolues en temps), d'explorer de nouveaux systèmes [Quantum dots + ligands actifs] et d’étudier l’influence de différents paramètres structuraux sur l’efficacité de ces systèmes. L'interaction des ligands redox-actifs avec le coeur des quantum dots sera aussi étudiée par calculs DFT

Propriétés catalytiques du graphène dopé pour des applications aux énergies renouvelables : une étude théorique

SL-DRF-17-0688

Domaine de recherche : Matière ultra-divisée, physico-chimie des matériaux
Laboratoire d'accueil :

SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SyMMES)

Laboratoire de Reconnaissance Ionique et Chimie de Coordination

Grenoble

Contact :

Steven BLUNDELL

Pascale MALDIVI

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2017

Contact :

Steven BLUNDELL

CEA - DRF/INAC/SyMMES/RICC

04 38 78 59 39

Directeur de thèse :

Pascale MALDIVI

CEA - DRF/INAC/SyMMES/RICC

04 38 78 53 03

Le graphène est un nouveau nanomatériau bidimensionnel, synthétisé pour la première fois en 2004, qui a généré énormément d’excitation à cause de ses propriétés remarquables, y compris une mobilité très élevée des porteurs chargés. Récemment, on s’est rendu compte que des dérivés du graphène peuvent être aussi des catalyseurs très efficaces exempts de métaux, qui sont moins chers, plus résistants et plus facilement synthétisés que les catalyseurs conventionnels à base de métaux nobles, p.ex. le platine. Beaucoup d’applications aux énergies alternatives sont actuellement poursuivies activement, y compris aux piles à combustible et aux batteries lithium-ion. Cependant, les mécanismes des processus catalytiques sont mal compris et on a toujours besoin d’une optimisation importante des matériaux pour des applications pratiques.



Pendant cette thèse, nous étudierons les propriétés catalytiques de diverses formes du graphène dopé par des approches modernes de pointe de structure électronique et de simulation atomistique, qui sont capables de donner des aperçus au niveau atomique difficilement accessibles par des expériences. La thèse visera principalement l’utilisation du graphène dopé comme catalyseur pour les piles à combustible, pour lesquelles l’étape limitante est invariablement la réaction de réduction de l’oxygène (ORR) à la cathode. En nous servant des approches en fonctionnelle de la densité (DFT), nous analyserons les modifications de structure électronique induites par des défauts et des atomes d’impureté, nous calculerons les barrières énergétiques et les chemins de réaction pour l’ORR sur la surface du graphène, et nous déterminerons les sites catalytiques favorisés. Les impuretés que nous considérerons incluront l’azote et d’autres actuellement étudiées par des équipes expérimentales dans notre laboratoire, avec lesquelles on entretient une collaboration étroite.

Transport thermique dans les solides, au-delà de l'approximation classique

SL-DRF-17-0948

Domaine de recherche : Physique du solide, surfaces et interfaces
Laboratoire d'accueil :

SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SyMMES)

Groupe Polymères Conducteurs Ioniques

Grenoble

Contact :

Stefano MOSSA

Jean-Louis BARRAT

Date souhaitée pour le début de la thèse :

Contact :

Stefano MOSSA

CEA - DRF/INAC/SyMMES/PCI

04 38 78 35 77

Directeur de thèse :

Jean-Louis BARRAT

Université Grenoble Alpes - LiPhy

Page perso : http://stefano-mossa.weebly.com/

Le transport thermique dans les matériaux est une propriété clé pour un certain nombre d'applications et des efforts importants sont consacrés à la conception de matériaux à conductivité thermique haute (pour des applications de transport de chaleur) ou faible (par exemple, pour la conversion thermoélectrique). Il peut alors surprendre que, malgré les nombreux développements de la modélisation microscopique des matériaux au cours des 40 dernières années, nous manquions encore d'une méthode générale bien établie pour calculer les conductivités thermiques dans les matériaux solides isolants (ou mauvais conducteurs électriques). Le but du projet est d'établir une telle méthodologie, en utilisant le formalisme des intégrales de chemin, qui permet de prendre en compte avec précision les effets quantiques nucléaires dans les systèmes condensés.

Evaluation de la génotoxicité au travers de la quantification des produits de réparation de l’ADN

SL-DRF-17-0413

Domaine de recherche : Toxicologie
Laboratoire d'accueil :

SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SyMMES)

Laboratoire Lésions des Acides Nucléiques

Grenoble

Contact :

Thierry DOUKI

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2017

Contact :

Thierry DOUKI

CEA - DRF/INAC/SyMMES/CIBEST

0438783191

Directeur de thèse :

Thierry DOUKI

CEA - DRF/INAC/SyMMES/CIBEST

0438783191

Page perso : http://inac.cea.fr/Pisp/65/thierry.douki.html

Labo : http://inac.cea.fr/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast_groupe.php?id_groupe=546

De nombreux agents physiques et chimiques peuvent endommager la structure chimique de l’ADN, et en particulier les bases nucléiques. En conséquence, des mutations apparaissent qui peuvent induire la cancérisation des cellules endommagées. Heureusement, toutes les cellules sont équipées d’une série de systèmes enzymatiques pour réparer les portions endommagées de l’ADN et limiter les conséquences des dommages. Les effets des agents génotoxiques résultent donc d’un équilibre entre la production et la réparation des dommages de l’ADN.

Dans les expériences classiques, des cellules sont exposées aux agents étudiés et l’ADN est extrait à différents temps après la fin de l’exposition. Le niveau de dommage déterminé immédiatement après traitement renseigne sur la génotoxicité de l’agent étudié et sur la sensibilité des cellules utilisées. Les mesures réalisées à différents intervalles de temps après exposition renseignent quant à elles sur l’efficacité de la réparation de l’ADN.

Un inconvénient de cette stratégie est qu’elle nécessite un nombre important d’échantillons. De plus, l’ADN doit être extrait des cellules pour l’analyse. Pendant cette thèse, nous quantifierons les bases endommagées libérées par les processus de réparation de l’ADN. Nous nous intéresserons en particulier aux adduits encombrants produits par certains polluants, ainsi qu’aux photoproduits induits par la lumière solaire. Le travail nécessitera des développements analytiques importants, surtout en extraction liquide/solide et en HPLC couplée à la spectrométrie de masse. La méthode sera ensuite validée sur des cellules en cultures. Enfin, Le protocole sera étendu aux fluides biologiques comme l’urine pour des applications in vivo.

Le déséquilibre du pool de nucléotides comme biomarqueur de stress

SL-DRF-17-0717

Domaine de recherche : Toxicologie
Laboratoire d'accueil :

SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SyMMES)

Laboratoire Lésions des Acides Nucléiques

Grenoble

Contact :

Jean-Luc RAVANAT

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2016

Contact :

Jean-Luc RAVANAT

CEA - DRF/INAC/SyMMES/CIBEST

0438784797

Directeur de thèse :

Jean-Luc RAVANAT

CEA - DRF/INAC/SyMMES/CIBEST

0438784797

Page perso : http://inac.cea.fr/Pisp/jean-luc.ravanat/

Labo : http://inac.cea.fr/en/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast_groupe.php?id_groupe=547

De nombreux travaux ont été effectués pour étudier l’effet cytotoxique, et/ou génotoxique, de divers stress, en particulier notre laboratoire s’interesse aux rayonnements ionisants et non ionisants, aux nanoparticules et aux HAPs. Dans ces stress, les effets sur l’ADN (génotoxicité) sont modérés, du moins pour les faibles doses de rayonnement ou concentrations en nanoparticules ou HAPs. De façon très surprenante, très peu de travaux ont été entrepris pour étudier l’effet de ces stress sur le pool de nucléotides, plus précisément sur l’induction d’un déséquilibre entre les nucléotides. Il est bien connu qu’un tel déséquilibre peut avoir des conséquences biologiques importantes, comme en témoigne l’utilisation de la 5-FU (5-fluorouracile) comme agent thérapeutique dont l’efficacité provient de sa capacité à inhiber la thymine synthase, une des nombreuses enzymes impliquées dans le métabolisme des nucléotides.

Ce manque de données dans la littérature s’explique principalement par l’absence d’une méthode fiable et précise pour déterminer la concentration intracellulaire de chaque ribo- et désoxyribonucléotides. Le projet propose de mettre fin à cette lacune, en développant une méthode analytique basée sur la chromatographie liquide haute performance couplée à la spectrométrie de masse en mode tandem. Cette méthode de pointe en chimie analytique, déjà très utilisée au laboratoire pour mesurer les lésions de l’ADN, présente l’avantage d’être très spécifique et sensible. Des travaux préliminaires ont montré qu’il est possible de détecter les nucléotides tri-phosphate avec une très bonne efficacité.

Le travail consistera à mettre au point la méthode analytique afin de détecter et quantifier simultanément les ribo- et les 2-désoxyribo-nucléotides naturels au niveau mono-, di- et tri- phosphate (ce qui représente donc 24 produits). Dans un deuxième temps cette méthode sera étendue au dosage d’autres dérivés nucléotidiques présents en plus faibles concentrations, naturellement présents dans les cellules, comme l’AMPc, le GMPc, SAM, FAD, Acyl-Coa ou bien générés lors d’un stress comme le 8-oxodGTP, provenant de l’oxydation du dGTP.

Cette méthode sera alors utilisée pour étudier l’effet de différent stress sur le pool de nucléotides sur des cellules en culture (in vitro). L’effet de la dose ou de la concentration sera étudié, ainsi que la cinétique d’évolution en fonction du temps. L’objectif de ce projet est de déterminer si la mesure du pool de nucléotides représente un bon biomarqueur d’un stress.

 

Retour en haut