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Univ. Paris-Saclay

Les sujets de thèses

4 sujets IRAMIS

Dernière mise à jour : 03-12-2020


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• Matériaux et applications

 

Lits fluidisés miniaturisés pour l'analyse glycomique

SL-DRF-21-0445

Domaine de recherche : Matériaux et applications
Laboratoire d'accueil :

Service Nanosciences et Innovation pour les Materiaux, la Biomédecine et l’Energie (NIMBE)

Laboratoire Interdisciplinaire sur l’Organisation Nanométrique et Supramoléculaire (LIONS)

Saclay

Contact :

Florent Malloggi

Patrick GUENOUN

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-09-2021

Contact :

Florent Malloggi
CEA - DSM/IRAMIS/NIMBE/LIONS

+3316908 6328

Directeur de thèse :

Patrick GUENOUN
CEA - DRF/IRAMIS/NIMBE/LIONS

01-69-08-74-33

Page perso : http://iramis.cea.fr/nimbe/Pisp/florent.malloggi/

Labo : http://iramis.cea.fr/nimbe/lions/

Voir aussi : https://joliot.cea.fr/drf/joliot/Pages/Entites_de_recherche/medicaments_technologies_sante/SPI/LEMM.aspx

L’analyse glycomique consiste à établir des profils des oligosaccharides (OS) présents sur l’ensemble des glycoprotéines présentes dans un fluide biologique d’intérêt. L’obtention des profils d’OS nécessite une technique analytique performante, dans notre cas la spectrométrie de masse (MS). La préparation des échantillons avant analyse commence par une étape de catalyse enzymatique avec la PNGase F afin de cliver la liaison protéine-sucre. L’analyse glycomique ne pourra être déployée en routine en milieu hospitalier que si des techniques nouvelles permettent d’améliorer et surtout d’accélérer, la préparation des échantillons (actuellement plus de 24h sont nécessaires). L’objectif de la thèse est de réaliser des microsystèmes intégrant des lits fluidisés pour réaliser la catalyse par la PNGase F. Cette brique technologique viendrait s’ajouter à celle développée dans la thèse CFR de Marc MALEVAL (2018-2021), à savoir un système miniaturisé monolithique pour la séparation des glycanes issus du clivage de la PNGase F.



Les lits macroscopiques fluidisés sont des empilements de particules retenus par une membrane poreuse à travers laquelle un fluide peut être injecté de manière homogène afin de mettre les particules en suspension. De tels dispositifs sont largement utilisés pour les procédés d’échange liquide-solide en raison de leur rapport surface/volume élevé. L’adaptation de ce concept en microfluidique est un sujet d’actualité, en particulier pour les applications biotechnologiques où le volume d’échantillons limité/coûteux est une contrainte. L’établissement de profils d’OS pratiqué en analyse glycomique est un modèle pertinent pour évaluer l’apport des lits fluidisés miniaturisés pour la catalyse enzymatique, car les échantillons, issus de prélèvement sanguins, sont limités en volume, et aussi en raison du coût de l’enzyme utilisée (PNGase F).



Dans ce cadre, nous proposons d’intégrer dans des canaux microfluidiques des lits fluidisés homogènes de particules fonctionnalisées micro/nanométriques. Des mini-membranes au sein des canaux microfluidiques permettront l’écoulement des fluides tout en bloquant le passage des particules solides. Deux approches seront utilisées pour fabriquer les mini-membranes : la réalisation de piliers par soft-lithographie, plus rapide et plus simple à mettre en œuvre, et la synthèse de membranes de silice poreuse, plus innovante, pour laquelle les effets des paramètres des réactions sol-gel sur les propriétés des membranes (taille des pores, homogénéité, épaisseur, chimie de surface) seront étudiés.



Pour les deux approches, la génération de lits fluidisés par injection de particules fonctionnalisées de taille micro/nanométrique (polymère ou inorganique) sera évaluée ainsi que leur utilisation selon des protocoles de référence de coupure enzymatique par la PNGase représentatives des méthodes usuelles d’analyse glycomique.



Une fois mis au point et validés, de tels lits fluidisés constituent une brique technologique intégrable dans d’autres microsystèmes pour différentes applications en biologie ou en chimie.
Mesure de l’exposition aux radiations accidentelles par les défauts radio-induits dans les écrans de smartphones

SL-DRF-21-0456

Domaine de recherche : Matériaux et applications
Laboratoire d'accueil :

Laboratoire des Solides Irradiés (LSI)

Laboratoire des Solides Irradiés (LSI)

Saclay

Contact :

François Trompier

Nadege OLLIER

Date souhaitée pour le début de la thèse :

Contact :

François Trompier
IRSN -


Directeur de thèse :

Nadege OLLIER
CEA - DRF/IRAMIS/LSI

01 69 33 45 18

Page perso : http://iramis.cea.fr/Phocea/Membres/Annuaire/index.php?uid=ollier

Labo : https://portail.polytechnique.edu/lsi/fr

Lors d’urgence radiologique de grande ampleur, il est nécessaire de disposer de méthodes permettant d’identifier parmi la population les personnes ayant été exposées et nécessitant une prise en charge immédiate. Il n’existe pas de méthodes opérationnelles à ce jour. Les verres des écrans tactiles des smartphones gardent en « mémoire » la trace d’une irradiation aux rayonnements ionisants par le biais de la formation de défauts dits « radio-induits ». La mesure et la quantification de ces défauts ponctuels notamment par spectroscopie à résonnance paramagnétique électronique (RPE) permet d’estimer la dose déposée dans le verre et donc de d’estimer l’exposition associée à l’irradiation. Toutefois ceci n’est pas aisé puisque la plupart des défauts ne sont pas stables et dépendent du type de verre. L’objectif de cette thèse est de proposer des approches ou méthodes permettant de quantifier les défauts ou une partie des défauts susceptibles d’être relier à la dose délivrée. Les défauts qui ne sont pas induits par les UV seront à privilégier.
Mécanismes d’endommagement sous faisceau de protons de cibles métalliques utilisées pour la production de neutrons.

SL-DRF-21-0043

Domaine de recherche : Matériaux et applications
Laboratoire d'accueil :

Laboratoire Léon Brillouin (LLB)

Groupe de Diffusion Neutron Petits Angles

Saclay

Contact :

Frédéric OTT

David SIMEONE

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2021

Contact :

Frédéric OTT
CEA - DRF/IRAMIS/LLB/NFMQ

01 69 08 61 21

Directeur de thèse :

David SIMEONE
CEA - DES/DMN/SRMA

01-69-08-29-20

Page perso : http://www-llb.cea.fr/Phocea/Pisp/index.php?nom=frederic.ott

Labo : http://iramis.cea.fr/llb/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast_sstechnique.php?id_ast=2755

Depuis quelques années, différents instituts envisagent l’utilisation d’accélérateurs à basse énergie (10 - 70MeV) pour la production de neutrons et leur utilisation pour la diffusion neutronique. On peut citer les projets SONATE au CEA Saclay, HBS au F. Zentrum Jülich ou ARGITU à ESS Bilbao. Des sources de neutrons de ce type auraient potentiellement des performances équivalentes à celle d’un réacteur de recherche de puissance moyenne pour les techniques de diffusion neutronique. Les différentes briques technologiques (accélérateur fort courant, modérateur neutron avancé, instruments) existent. La dernière brique nécessitant une validation est la cible. En effet, sur de telles installations, la ou les cibles seront soumises à des fluences de protons de l’ordre 1E25 protons/m² pendant leur durée de vie. Une des problématiques rencontrées est la non solubilité de l’hydrogène dans le métal qui conduit à la formation de cloques et à l’endommagement du matériau. Nous souhaitons étudier expérimentalement le comportement de différents métaux (Al et Ta) sous des fluences d’irradiations très élevées. La modélisation de l’impact de l’irradiation aussi bien sur la modification des limites de solubilité, le changement de phase (possible hydruration du metal) ainsi que la mise en ordre des réseaux de bulles d’hydrogène sera réalisée dans le cadre d’une approche de type champ de phase.



Ce travail entre dans le cadre de l’inflexion CEA SONATE sur le développement de nouvelles sources de neutrons utilisant des accélérateurs.
Nappes de décontaminations d’effluents liquides

SL-DRF-21-0233

Domaine de recherche : Matériaux et applications
Laboratoire d'accueil :

Service Nanosciences et Innovation pour les Materiaux, la Biomédecine et l’Energie (NIMBE)

Laboratoire Innovation, Chimie des Surfaces Et Nanosciences (LICSEN)

Saclay

Contact :

Pascal Viel

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-09-2021

Contact :

Pascal Viel
CEA - DSM/IRAMIS/NIMBE/LICSEN

01 69 08 41 47

Directeur de thèse :

Pascal Viel
CEA - DSM/IRAMIS/NIMBE/LICSEN

01 69 08 41 47

Page perso : http://iramis.cea.fr/Pisp/135/pascal.viel.html

Labo : http://iramis.cea.fr/nimbe/licsen/

Lors d’opérations d’assainissement-démantèlement des risques opératoires peuvent apparaitre. Ces risques peuvent se manifester par des fuites et des propagations de liquides contaminés. Prévenir ces risques et surtout réagir rapidement et efficacement est très important pour circonscrire la contamination. Pour répondre à ce type de situation, le LICSEN de la DRF et la société AJELIS ont développé des matériaux de filtration chimique sélectifs sous forme textile. La forme textile compacte et manipulable permet de les employer sur des problèmes de fuites de canalisation, de structure ou d’épandages accidentels. Appliqués directement au sol sur le parcours des eaux de ruissellements, ces matériaux se comportent comme des nappes de sécurité chimique dont la fonctionnalité peut être ajustée selon la nature des éléments dissouts qu’il faut capter.



La thèse doit aborder les aspects liés à la chimie des matériaux pour réaliser des extractions sélectives qui doit être explorée pour aboutir à des matériaux de sélectivité soit large soit très ciblée afin de répondre aux besoins spécifiques de l’industrie de l’énergie du nucléaire. La résistance à la radiolyse et le devenir des matériaux en termes de stockage devront également être pris en compte dans la conception de ces matériaux.

 

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