13 sujets INAC/SYMMES

Dernière mise à jour : 17-09-2019


• Chimie

• Chimie physique et électrochimie

• Matière molle et fluides complexes

• Matière ultra-divisée, physico-chimie des matériaux

• Matériaux et applications

• Physique du solide, surfaces et interfaces

• Toxicologie

 

Dérivés de graphène ponté comme matériaux d'électrode pour supercondensateurs: du développement de matériaux à la caractérisation de la double couche électrochimique

SL-DRF-19-0482

Domaine de recherche : Chimie
Laboratoire d'accueil :

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

Conception d’architectures moléculaires et processus électroniques (CAMPE)

Grenoble

Contact :

Florence DUCLAIROIR

Lionel DUBOIS

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2019

Contact :

Florence DUCLAIROIR

CEA - DRF/INAC/SyMMES/CAMPE

04 38 78 53 68

Directeur de thèse :

Lionel DUBOIS

CEA - DRF/INAC/SyMMES/CAMPE

04 38 78 92 57

Voir aussi : https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.8b00759

L'objectif du projet de thèse est de développer des matrices de feuillets de graphène pontés offrant de meilleures performances de stockage pour les supercondensateurs (SC). Ces architectures seront obtenues à l'aide de piliers moléculaires sélectionnées pour leur polarité particulière ou leur caractère électrolytique, dans le but de favoriser l’intercalation et le transport des ions au sein des galleries de graphène obtenues. L’évaluation électrochimique de ces systèmes sera réalisée de façon à comparer leurs performances (capacitance, cyclabilité, puissance) à celles reportées dans la littérature pour des dérivés carbonés ne présentant pas de porosité 2D. Le transport ionique à l'intérieur de cette porosité 2D est un aspect clé, qui sera étudié par XPS et par ss-RMN ex-situ, ainsi que par une étude couplée électrochimie et XPS. Cette étude approfondie de la formation de la double couche électrochimique permettra d’optimiser les matériaux et les cellules (choix de l’électrolyte, nature des piliers, amélioration de la conductivité ...). Compte tenu de la nature modèle de ces matériaux, ces travaux fourniront également de la connaissance sur la dynamique des ions dans la porosité 2D.

Synthèse en flux continu de nanocristaux semi-conducteurs

SL-DRF-19-0807

Domaine de recherche : Chimie
Laboratoire d'accueil :

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

Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP)

Grenoble

Contact :

Dmitry ALDAKOV

Peter REISS

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2019

Contact :

Dmitry ALDAKOV

CNRS - CEA/INAC/SyMMES UMR-5819

0438784660

Directeur de thèse :

Peter REISS

CEA - DRF/INAC/SyMMES/STEP

0438789719

Page perso : http://inac.cea.fr/Phocea/Pisp/index.php?nom=peter.reiss

Labo : http://inac-i.cea.fr/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast_groupe.php?id_groupe=1235

Les nanocristaux semi-conducteurs colloïdaux (QD)s présentent des propriétés photophysiques uniques telles qu'une émission étroite et accordable avec leur taille, une absorption à large bande et des rendements quantiques de fluorescence élevés. Par conséquent, les QDs sont déjà utilisés dans diverses applications telles que l'imagerie/détection biologique ou comme convertisseurs de couleur dans le rétroéclairage blanc des écrans LCD utilisés dans les téléviseurs haut de gamme. Les QDs à base de phosphure d'indium (InP) étant conformes aux réglementations de l'UE (RoHS, REACH), ils ont été identifiés comme un des principaux candidats pour les LED de conversion de couleur. Le contrôle de la taille est d'une importance primordiale car la longueur d'onde d'émission et les propriétés électroniques sont directement liées au diamètre des QDs. Dans ce projet, nous voulons développer une nouvelle méthode de synthèse en flux continu pour les QDs de haute qualité à base de phosphure d'indium, à dispersion de taille réduite et à stabilité et efficacité d’émission accrues. La synthèse en flux continu présente de nombreux avantages par rapport à la synthèse conventionnelle de type batch en raison d'un bien meilleur transfert de masse et de chaleur dans les réacteurs tubulaires et d'une meilleure reproductibilité. D'autre part, une nouvelle chimie des précurseurs doit être mise au point afin d'être compatible avec les exigences du procédé en flux continu. Le projet sera réalisé en collaboration avec un partenaire académique développant de nouveaux types de précurseurs et un partenaire industriel pour l'intégration de dispositifs.



La caractérisation des propriétés optiques et structurales fait également partie du projet en utilisant principalement la spectroscopie d’absorption UV-vis et de photoluminescence (in situ et ex situ), la diffraction des rayons X et la microscopie électronique.



Les candidats pour ce sujet doivent avoir un background solide en chimie des matériaux, en chimie inorganique, en chimie physique et en génie chimique. Une première expérience avec les nanocristaux colloïdaux et leur caractérisation est la bienvenue.

Systèmes à base de quantum dots pour la photocatalyse redox de réactions radicalaires en lumière visible

SL-DRF-19-0678

Domaine de recherche : Chimie
Laboratoire d'accueil :

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

Conception d’architectures moléculaires et processus électroniques (CAMPE)

Grenoble

Contact :

Vincent MAUREL

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2019

Contact :

Vincent MAUREL

CEA - DRF/INAC/SYMMES/CAMPE

04 38 78 35 98

Directeur de thèse :

Vincent MAUREL

CEA - DRF/INAC/SYMMES/CAMPE

04 38 78 35 98

Page perso : http://inac.cea.fr/Pisp/vincent.maurel/

Au cours de la dernière décennie l'émergence de la photocatalyse redox a révolutionné le domaine de la chimie organique de synthèse. La mise au point de nouveaux photocatalyseurs a bénéficié du développement des catalyseurs pour la conversion de l'énergie solaire. Les complexes de coordination à base de ruthénium et d'iridium jouent un rôle majeur dans ce développement. En plus des photocatalyseurs homogènes, les recherches sur les photocatalyseurs à base de semiconducteurs pour la synthèse commencent à peine à émerger. Nous proposons un programme de recherche dédié au développement et à l'étude de quantum dots (QD) semiconducteurs colloïdaux comme photocatalyseurs redox pour la synthèse organique. Ces photocatalyseurs nanocristallins sont particulièrement prometteurs car ils présentent les avantages des catalyseurs homogènes, tels qu'un coefficient d'extinction molaire élevé dans le domaine visible, et parce qu'ils peuvent être séparés des produits de réaction par filtration ou par centrifugation. De plus les QD sont connus pour être très résistants au photo-blanchiment et leurs propriétés redox peuvent être ajustées finement en changeant leur composition(CdS, CdSe, ZnO, ZnSe... ), en contrôlant leur taille et en modifiant les ligands utilisés pour les stabiliser.

Ce sujet de thèse s'inscrit dans un projet collaboratif qui vise: 1) l'utilisation de QD comme photocatalyseurs pour la génération de radicaux alkoxyles; 2) le développement d'une nouvelle classe de photocatalyseurs combinant QD et nanoparticules d'argent (QD-Ag-NP).

Microsupercondensateurs tout solide, flexible et ultra-stables à base de Nanostructures de Silicium modifiés

SL-DRF-19-0578

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

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

Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP)

Grenoble

Contact :

Pascal GENTILE

Saïd SADKI

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-11-2019

Contact :

Pascal GENTILE

CEA - DSM/INAC/SP2M/SINAPS

0438786882

Directeur de thèse :

Saïd SADKI

Université Grenoble Alpes - UMR SyMMES 5819 (CEA-CNRS-UGA) CEA de Grenoble

04 38 78 44 50

L’essor des réseaux sans fils, de dispositifs électroniques portables génèrent dans les sociétés développées une besoin accru de microdispositifs électrochimiques d’énergie de plus en plus performants. Ces dernières années, les microsupercondensateurs ont connus un développement considérable. Capable de délivrer des grands pics d’énergie en des temps très brefs, pendant une longue durée de vie, ils font le lien entre les condensateurs diélectriques et les batteries. Déjà largement utilisés dans les ouvertures d’urgence des avions, les défibrillateurs,…, leur développement pour des systèmes flexibles et tout-solide permettra une intégration sur des textiles. La combinaison de nanostructures de silicium modifiées permet d’utiliser des électrolytes aqueux avec une forte cyclabilité. Les nanostructures seront réalisées par la méthode VLS dans un réacteur CVD. Les nanostructures seront ensuite modifiées par un dépôt conforme d’un diélectrique mince, on pourra aussi ajouter des polymères conducteurs électroniques intrinsèques/redox ou des oxydes de métaux de transitions dans le but d’augmenter très fortement les performances des dispositifs de stockage.

“Smart membranes” pour batteries Lithium-Métal-Polymère

SL-DRF-19-0853

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

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

Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP)

Grenoble

Contact :

Quentin BERROD

Jean-Marc ZANOTTI

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2019

Contact :

Quentin BERROD

CNRS - DRF/INAC/SyMMES/STEP

(+33)(0)438786425

Directeur de thèse :

Jean-Marc ZANOTTI

CEA - DRF/IRAMIS/LLB/GBSD

+33(0)476207582

Page perso : http://inac.cea.fr/Pisp/quentin.berrod/index.php

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

Voir aussi : http://iramis.cea.fr/Pisp/jean-marc.zanotti/

Le sujet propose une voie originale pour permettre l’utilisation des batteries « lithium métal polymère » à

température ambiante. Cet objectif sera atteint par la mise en conjonction de trois effets : i) le confinement

nanométrique de l’électrolyte au sein de membranes à base de tapis de NanoTubes de Carbone (NTC)

alignés verticalement, ii) l’utilisation de POE de faible masse molaire et iii) la conduction ionique

unidimensionnelle.

Le sujet passe par la synthèse d’une SMART membrane : le greffage de chaînes de POE de longueur

nanométrique sur l’une des parois du tapis de NTC. Cet aspect est essentiel pour s’affranchir du caractère

conducteur électronique des NTC. Par ailleurs, la conformation des chaînes greffées à l’entrée des NTC

(chaînes étendues ou en pelote) dépendra fortement de l’environnement physico-chimique (pH, solvant,

température …). Ces smart membranes, présentent donc aussi un intérêt en tant que "nano-valves"

stimulables ou membranes de filtration.

Production d'électricité à partir de gradients de salinité

SL-DRF-19-0528

Domaine de recherche : Matière molle et fluides complexes
Laboratoire d'accueil :

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

Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP)

Grenoble

Contact :

Stefano MOSSA

Date souhaitée pour le début de la thèse :

Contact :

Stefano MOSSA

CEA - DRF/INAC/SyMMES/STEP

04 38 78 35 77

Directeur de thèse :

Stefano MOSSA

CEA - DRF/INAC/SyMMES/STEP

04 38 78 35 77

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

Des nouveaux concepts de production d'énergie font l'objet d'une formidable activité scientifique. En particulier, des schémas très récents de production d'énergie électrique exploitent des dispositifs électrochimiques en présence de gradients de nature différente. Dans ce projet, nous avons l'intention de clarifier quelques aspects de la physique derrière ces applications utilisant des gradients de salinité en utilisant la simulation de dynamique moléculaire.

(Photo)anodes sans métaux nobles pour l'oxydation (photo)catalytique de l'eau

SL-DRF-19-0817

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

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

Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP)

Grenoble

Contact :

Peter REISS

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2018

Contact :

Peter REISS

CEA - DRF/INAC/SyMMES/STEP

0438789719

Directeur de thèse :

Peter REISS

CEA - DRF/INAC/SyMMES/STEP

0438789719

Ce projet vise à élaborer des (photo)électrodes stables et efficaces pour l’oxydation et la réduction catalytique de l’eau, uniquement à base d’éléments abondants. Notre approche originale sera basée sur l'élaboration de matériaux nanocomposites constitués d'un film de polymère contenant des nanoparticules de métaux déposés sur une électrode conductrice au sein desquels pourra être incorporé un colorant organique. Ce type de design ouvrira la voie au développement de nouvelles (photo)électrodes hybrides très performantes en termes de stabilité et d’efficacité pour la dissociation de l'eau en oxygène et hydrogène.

Nano-architectures hybrides plasmoniques assemblées par hybridation d’ADN

SL-DRF-19-0585

Domaine de recherche : Matière ultra-divisée, physico-chimie des matériaux
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 :

Yanxia HOU-BROUTIN

Kuntheak KHENG

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2019

Contact :

Yanxia HOU-BROUTIN

CNRS - DSM/INAC/SyMMES/CREAB

04 38 78 94 78

Directeur de thèse :

Kuntheak KHENG

Universite Grenoble Alpes - DRF/INAC/PHELIQS/NPSC

04 38 78 47 01

Page perso : http://inac.cea.fr/Pisp/kuntheak.kheng/

Les nanoparticules offrent des propriétés optiques innovantes dépendant de leur composition, taille ou forme. En particulier, les nanoparticules métalliques ont des propriétés plasmoniques intéressantes lorsque la lumière incidente induit un mouvement collectif des électrons, générant un champ électrique local accru. Les nanocristaux semiconducteurs (boîtes quantiques) quant à eux peuvent être de très bons émetteurs de lumière avec une accordabilité de longueur d'onde du visible au proche infrarouge, et ont déjà trouvé de nombreuses applications dans les dispositifs optoélectroniques, les capteurs optiques ou les sondes d'imagerie biologique. L’assemblage de ces deux composants ensemble peut créer des structures hybrides avec des propriétés optiques sans précédent.



Le but de la thèse sera de : (i) développer l’auto-assemblage de nano-architectures hybrides composées de nanocristaux semiconducteurs liés de façon contrôlée à des nano-bâtonnets d’or au moyen de brins d’ADN, (ii) de caractériser et étudier les propriétés nano-optiques de ces structures hybrides, (iii) d’explorer de possible applications avec certaines structures. Nous chercherons à exploiter le champs électrique local amplifié aux extrémités des nanobatonnets pour modifier/renforcer les propriétés optiques des nanoparticules voisines. Le grand avantage de ces structures est le contrôle précis de la distance inter-particules par les liens ADN, permettant des études approfondies des interactions plasmon-exciton.



Avec cette thèse, le candidat aura l’opportunité de travailler dans un environnement multidisciplinaire large regroupant des chimistes, physiciens et biologistes de deux laboratoires de INAC, SyMMES (Chimie) and PHELIQS (Physique).

Nanocristaux pérovskites coeur-coquille pour les applications en photovoltaïque

SL-DRF-19-0446

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

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

Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP)

Grenoble

Contact :

Dmitry ALDAKOV

Peter REISS

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2020

Contact :

Dmitry ALDAKOV

CNRS - CEA/INAC/SyMMES UMR-5819

0438784660

Directeur de thèse :

Peter REISS

CEA - DRF/INAC/SyMMES/STEP

0438789719

Page perso : http://inac.cea.fr/Pisp/dmitry.aldakov/

Labo : http://inac.cea.fr/spram/NanoX/index.htm

Les matériaux à base de pérovskites halogénées ont récemment fait sensation dans le domaine de la photovoltaïque et autre application optoélectronique à cause des efficacités très élevées obtenues. Des nanocristaux (NCx) colloïdaux de pérovskites ont très récemment attiré beaucoup d’attention grâce à leurs propriétés optiques uniques, rendement quantique très élevé et la facilité de synthèse. L’utilisation de NCx de pérovskites pour des applications solaires est freinée aujourd’hui par leur toxicité (ils contiennent du Pb) et la manque de stabilité. Dans le cadre de la thèse nous proposons pour la première fois d’adresser ces deux problèmes en synthétisant des NCx de type cœur-coquille avec le cœur en pérovskites inorganiques 3D (à base de Pb et/ou Bi) avec une coquille de pérovskite de faible dimensionnalité cristalline (Cs3Bi2X9 ou similaire 0D, 1D, 2D). La coquille protégera le cœur photoactif et diminuera (ou éliminera) la toxicité. Ces systèmes seront étudiées et caractérisées par des techniques de pointe du CEA et via des collaborations étrangères. Des cellules solaires de type « couche mince » ou « sensibilisée » seront préparées et testées.

Polymères à base de PEDOT auto-dopés pour applications en thermoélectricité

SL-DRF-19-0520

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

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

Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP)

Grenoble

Contact :

Jérôme FAURE-VINCENT

Alexandre CARELLA

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2019

Contact :

Jérôme FAURE-VINCENT

CEA - DRF/INAC/SyMMES/STEP

Directeur de thèse :

Alexandre CARELLA

CEA - DRT/DTNM//LSIN

0438781042

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

Résumé :

Les matériaux organiques sont des matériaux d’avenir pour la conversion de chaleur en électricité dans des gammes de température modérées (typ. < 200°C). Par rapport aux matériaux inorganiques généralement utilisés (ex. Bi2Te3), les matériaux organiques présentent les nombreux avantages d’être légers, flexibles, abondants, à bas coût, facilement utilisables sur de larges surfaces et avec des propriétés électroniques ajustables grâce à la chimie. Le développement des matériaux organiques pour la thermoélectricité a réellement débuté au début des années 2010. Il est rapidement apparu que le contrôle du dopage est crucial pour obtenir un facteur de puissance thermoélectrique le plus élevé possible [1].



A partir de l’expertise du LITEN sur le polymère poly-(3,4-éthylène dioxythiophène) (poly-EDOT ou PEDOT) utilisé dans des applications en thermoélectricité [2 ; 3], nous proposons une approche originale permettant de maitriser le taux de dopage intrinsèque des PEDOT à partir de l’alternance de monomères ‘EDOT’, notés ‘M’, et de monomères ‘EDOT fonctionnalisé’, notés ‘F’. Le contrôle du taux de dopage sera effectué grâce à la polymérisation de synthons (briques de base) différents : [F]n (taux de dopage 1:1), [M-F-M]n (taux de dopage 1:3) et [M-M-F-M-M]n (taux de dopage 1:5).



Les propriétés de transport dans ces matériaux nouveaux seront étudiées au laboratoire STEP de l’INAC qui possède une grande expertise dans ce domaine (conductivité et mécanismes de transport électronique). L’influence, notamment, du taux de dopage sur les propriétés thermoélectriques en température (80K-500K) sera mesurée à l’aide de l’équipement Thin Film Analyser de la société LINSEIS récemment acquis par le laboratoire.



Références :

[1] N. Massonnet et al., Journal of Materials Chemistry C, 2014 2 (7), pp. 1278-1283

[2] N. Massonnet et al., Chemical Science, 2015 6 (1), pp. 412-417

[3] M. Gueye et al., Chem. Mater., 2016, 28 (10), pp 3462–3468

Développement de nanofils conducteurs à base d'une matrice d'ADN

SL-DRF-19-0746

Domaine de recherche : Matériaux et applications
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 :

Yoann ROUPIOZ

Didier GASPARUTTO

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-11-2019

Contact :

Yoann ROUPIOZ

CNRS - DRF/INAC/SyMMES/CREAB

04 38 78 98 79

Directeur de thèse :

Didier GASPARUTTO

CEA - DRF/INAC/SyMMES/CREAB

04 38 78 45 48

Page perso : https://www.researchgate.net/profile/Didier_Gasparutto

Labo : www.symmes.fr

En raison des dimensions nanométriques de la double hélice d'ADN (diamètre de 2 nm), cette molécule d'origine naturelle apparait comme un chassis prometteur pour la métallisation et la production à bas coûts de nanofils métalliques. Depuis les premières preuves de concept publiées il y a une vingtaine d'année, de nombreux efforts ont été produits pour obtenir des nanofils de plus en plus fin à partir d'une matrice d'ADN, tout en montrant des propriétés de conductivité satisfaisantes. En collaboration avec un autre laboratoire grenoblois (LMGP, INP-Grenoble), nous souhaitons développer une voie alternative pour la production de nanofils d'ADN métallisés par Atmospheric Pressure Spatial Atomic Layer Deposition (AP-SALD). Plusieurs métaux seront utilisés, et en particulier l'or et le cuivre. Ce nanomatériau sera ensuite fonctionnalisé, et conjugué à d'autres biomolécules afin de tirer profit de l'immense surface développée présentée par ces nanostructures. Ce projet de doctorat a donc pour objectif de synthétiser, développer et caractériser un nouveau matériau dont les propriétés intrinsèques seront modulables grâce à l'ADN. Un des objectifs principaux sera alors le design de surfaces greffées par des enzymes, dont les applications seraient de première importance, notamment pour la production de biopiles de nouvelle génération.

Développement et caractérisation de biocapteurs innovants sur fibres optiques : application à la détection de cellules/bactéries

SL-DRF-19-0474

Domaine de recherche : Physique du solide, surfaces et interfaces
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 :

Elodie BIDAL

Arnaud BUHOT

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2019

Contact :

Elodie BIDAL

Université Grenoble Alpes - DRF/INAC/SyMMES/CREAB

+33 4 38 78 32 74

Directeur de thèse :

Arnaud BUHOT

CEA - DRF/INAC/SyMMES/CREAB

04 38 78 38 68

Labo : http://inac.cea.fr/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast_groupe.php?id_groupe=29

Les fibres optiques constituent un dispositif peu invasif communément utilisé en médecine pour imager des tissus in vivo par endoscopie. En ce qui concerne l'analyse in vitro, les biopuces sont couramment utilisés pour la détection multiparamétrique de divers composés biologiques. L’objectif de la thèse est de coupler ces deux technologies afin de développer un nouvel outil capable de réaliser une analyse moléculaire et/ou cellulaire à distance, in situ, en temps réel, sans marquage et multiplexée. Appliqué à la détection de cellules au sens large (cellules, bactéries, levures, champignons), ce nouvel outil pourrait être exploité dans divers applications : analyse d’une goutte de sang à domicile, diagnostic in vivo via l’identification de pathogènes à l’intérieur du corps humain, prévention des maladies nosocomiales à travers la surveillance du développement de bactéries dans des dispositifs médicaux impliquant des tubes étroits (drain, cathéter, sonde urinaire…), contrôle qualité (détection de bactéries dans des équipements difficiles d’accès).

L’approche proposée repose sur l’utilisation d’un réseau de fibres optiques (assemblage multifibre) microstructuré et fonctionnalisé avec des sondes biologiques sur une extrémité. Les méthodes de détection seront basées sur des phénomènes optiques (interférométrie, résonance des plasmons de surface, autofluorescence). Le/la doctorant(e) participera aux étapes de modélisation, d’élaboration et de caractérisation des biocapteurs. Il/elle participera ensuite à la mise en œuvre des biocapteurs pour l’application à la détection de bactéries ou de cellules.

Etude d’un panel de biomarqueurs dans l’air exhalé chez l’homme, en vue d’une application pour la surveillance de l’exposition respiratoire aux nanoparticules.

SL-DRF-19-0525

Domaine de recherche : Toxicologie
Laboratoire d'accueil :

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

Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST)

Grenoble

Contact :

Caroline DESVERGNE

Jean-Luc RAVANAT

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2018

Contact :

Caroline DESVERGNE

CEA - DRT/CEAGRE/SMR/LBM

04 38 78 48 83

Directeur de thèse :

Jean-Luc RAVANAT

CEA - DRF/INAC/SyMMES/CIBEST

0438784797

Labo : http://www.nanosafety-platform.com/cea-tech/pns/Pages/offre-pns/Equipements/lbm.aspx

Voir aussi : http://inac-i.cea.fr/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast_groupe.php?id_groupe=1233

L’utilisation des nanoparticules (NP) manufacturées est en essor constant dans les secteurs de la recherche et de l’industrie au niveau international alors que leur toxicité n’est pas encore clairement élucidée. La pollution particulaire ultrafine est quant à elle largement incriminée dans les effets respiratoires et cardiovasculaires des populations. Les mesures atmosphériques sont indispensables pour évaluer l’exposition mais doivent être complétées par une approche biologique, la seule permettant l’évaluation de la dose interne réellement absorbée par l’organisme et des effets biologiques potentiels. Au niveau respiratoire, le condensat d’air exhalé présente le double intérêt d’être représentatif d’une exposition par inhalation et d’être recueilli de façon simple et non-invasive. Le projet proposé vise à développer une méthode d’analyse simultanée innovante d’un panel de biomarqueurs (stress oxydant, inflammation) dans l’air exhalé, en utilisant la chromatographie liquide haute performance couplée à la spectrométrie de masse en mode tandem (HPLC-MS/MS). La méthode finale sera testée sur des volontaires et groupes de sujets d’intérêt, afin d’évaluer son adéquation pour la surveillance de l’exposition aux nanoparticules chez l’homme.

 

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