9 sujets /NIMBE/LIONS

Dernière mise à jour : 17-09-2019


 

Rrecyclage du dioxyde de carbone par des nanohybrides photocatalytiques dans des puces microfluidiques

SL-DRF-19-0507

Domaine de recherche : Chimie physique et électrochimie
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

Eric DORIS

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-09-2019

Contact :

Florent Malloggi
CEA - DSM/IRAMIS/NIMBE/LIONS

33.(0)1.69.08.23.55

Directeur de thèse :

Eric DORIS
CEA - DRF/JOLIOT/SCBM/LMT / Tritium

+33-169 08 80 71

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

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

Notre société basée sur les combustibles fossiles est confrontée à deux problèmes majeurs et interdépendants:

i) l'épuisement progressif des combustibles fossiles et

ii) l'impact de leur combustion sur la pollution de l'air et le réchauffement de la planète provoqués par l'émission à grande échelle de dioxyde de carbone (CO2).



Pour éviter les conséquences évidentes sur les changements climatiques, la concentration de ce gaz à effet de serre dans l'atmosphère doit être stabilisée mais, à mesure que la population croît et que les économies se développent, la demande en combustibles fossiles des pays en développement augmente. La réduction photocatalytique du CO2 est considérée comme une stratégie très prometteuse pour la production de carburants à base d'hydrocarbures tout en résolvant la crise énergétique et l'effet de serre.



L’objectif de cette thèse est de répondre aux principes d’un cycle intégré d’oxydation / réduction de H2O, pour un stockage efficace de l’énergie solaire et la remise en état de l’environnement. L’objectif ultime est d’amener la photo-réduction du CO2 aux carburants liquides tels que le méthanol, le méthane ou les hydrocarbures légers tout en utilisant H2O comme source primaire, renouvelable, sans carbone, d’équivalents réducteurs (par exemple, des électrons). Cette stratégie va au-delà de la photosynthèse artificielle par fractionnement de l’eau à partir de l’énergie solaire, produisant du H2 moléculaire. Au lieu de cela, ce projet s'intéresse à la réduction directe du CO2 d'origine anthropique afin de produire des hydrocarbures classiques par cycle photocatalytique renouvelable.
Développement d’un canon à ion pour l’étude résolue en temps de la formation des défauts dans les matériaux

SL-DRF-19-0432

Domaine de recherche : Interactions rayonnement-matière
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 :

Marie GELEOC

Jean-Philippe RENAULT

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-09-2019

Contact :

Marie GELEOC
CEA - DRF/IRAMIS/LIDyL/SBM


Directeur de thèse :

Jean-Philippe RENAULT
CEA - DRF/IRAMIS/NIMBE/LIONS

01 69 08 15 50

Page perso : http://iramis.cea.fr/Pisp/marie.geleoc/

Labo : http://iramis.cea.fr/lidyl/sbm/

Voir aussi : http://iramis.cea.fr/Phocea/Membres/Annuaire/index.php?uid=jrenault

L’objectif de cette thèse est de développer des méthodes résolues en temps permettant de comprendre la dynamique de formation des défauts dans les matériaux. Il s’agira en particulier de développer et de caractériser une source délivrant des impulsions courtes (picoseconde) pour l’étude des effets balistique induits par l’irradiation des matériaux et de la coupler à des méthodes de suivi en temps réel de leur structure électronique.
Etude de la couche interactive (corona) sur microplastiques en milieu naturel et/ou biologique

SL-DRF-19-1103

Domaine de recherche : Interactions rayonnement-matière
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 :

Jean-Philippe RENAULT

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

Contact :

Jean-Philippe RENAULT
CEA - DRF/IRAMIS/NIMBE/LIONS

01 69 08 15 50

Directeur de thèse :

Jean-Philippe RENAULT
CEA - DRF/IRAMIS/NIMBE/LIONS

01 69 08 15 50

Chaque année des millions de tonnes de débris plastiques se retrouvent dans l'eau ou les sédiments (estimés à 4-12 106T/an en 2010 et un ordre de grandeur en plus d’ici 2025). Les microplastiques (MP < 5mm et les nanoplastiques, NP < 100nm à < 1µm suivant les communautés), sont des polluants nouveaux qui peuvent soit se stabiliser dans l’eau ou au contraire s’agréger et sédimenter. Ceci explique qu’on en retrouve dans tous les compartiments marins. Ils soulèvent de graves préoccupations pour la santé et l’environnement car ils peuvent être ingérés par les organismes aquatiques et atteindre la chaine alimentaire animale et humaine. On constate le manque d’études des mécanismes moléculaires et des interactions bio-colloïdales impliquant les MNP. Ceci provient en particulier d’un manque d’outils permettant de suivre leur devenir en milieu biologique et environnemental. L’objectif de la thèse est de mettre en place de tels outils, notamment en utilisant la physique des grands instruments.
Etude biophysique de la dynamique de la conformation de la chromatine au cours de la réplication du génome

SL-DRF-19-0435

Domaine de recherche : Matière molle et fluides complexes
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 :

Frédéric GOBEAUX

Patrick GUENOUN

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

Contact :

Frédéric GOBEAUX
CEA - DRF/IRAMIS/NIMBE/LIONS

01 69 08 24 74

Directeur de thèse :

Patrick GUENOUN
CEA - DRF/IRAMIS/NIMBE/LIONS

01-69-08-74-33

Page perso : http://iramis.cea.fr/Pisp/frederic.gobeaux/

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

L’organisation tridimensionnelle du génome et sa dynamique dans des cellules vivantes sont déterminantes pour ses fonctions. Il est crucial de les comprendre et d’identifier les paramètres qui la contrôlent. L’état de l’art actuel permet d’appréhender l’organisation à courte portée (<10 nm) et à longue portée (>250 nm) de la chromatine dans le noyau. Cependant, il existe une zone intermédiaire (10-250 nm) où l’organisation spatiale de la chromatine est mal identifiée. Cette zone correspond précisément à la taille des complexes protéiques qui modifient la chromatine pour permettre la duplication du génome.



Nous étudierons par diffusion des rayons X des cultures cellulaires au cours de la duplication du génome et autres événements cellulaires. Grâce à un montage expérimental adapté nous mesurerons la dynamique de la conformation de la chromatine lors de la duplication du génome et compléterons cette analyse par des simulations numériques (dynamique moléculaire) afin de corréler la dynamique de la chromatine avec celle de la duplication du génome. Nous utiliserons différents mutants cellulaires et ajouterons des composés chimiques pour perturber le système et modifier les structures observées.



Ce projet est en collaboration entre une équipe de physique et une équipe de biologie et comportera pour l'étudiant des aspects des deux disciplines.
Fabrication de surfaces omniphobes

SL-DRF-19-0656

Domaine de recherche : Matière molle et fluides complexes
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 :

Christophe FAJOLLES

Patrick GUENOUN

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

Contact :

Christophe FAJOLLES
CEA - DSM/IRAMIS/NIMBE/LIONS

01 69 08 99 60

Directeur de thèse :

Patrick GUENOUN
CEA - DRF/IRAMIS/NIMBE/LIONS

01-69-08-74-33

Page perso : http://iramis.cea.fr/Pisp/patrick.guenoun/index.html

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

Pour beaucoup d’applications (dégivrage, anti-adhésion, nettoyage) on recherche des surfaces capables d’éliminer facilement des gouttes qui s’y condensent. La méthode usuelle pour l’eau est de créer des revêtements de surface hydrophobes pour conférer aux gouttes d’eau un angle de contact élevé et une force d’hystérésis faible : les gouttes s’évacuent alors facilement sous l’influence de la gravité par exemple. Par contre, ces revêtements sont en général peu efficaces pour les gouttes d’huile et sont souvent fragiles à moyen terme. De plus ils peuvent être constitués d’espèces chimiques qui seront bientôt règlementées ou interdites ou bien, dans le cas de revêtements nanostructurés, sensibles à la pression qui les rend inefficaces (transition d’empalement).



Dans ce projet de thèse en collaboration avec une entreprise avec laquelle nous collaborons, nous proposons d’explorer deux nouvelles stratégies développées récemment dans notre laboratoire et dans la littérature.

La première consiste à adsorber ou greffer des molécules biocompatibles et biodégradables sur les surfaces d’intérêt pour créer un revêtement hydrophobe mais aussi suffisamment lipophobe. Nous comparerons différentes méthodes d’adsorption et de greffage pour optimiser les propriétés.



La seconde stratégie consiste à créer un revêtement de type liquide : comme les surfaces nanostructurées s’inspirent du lotus, cette stratégie s’inspire des plantes carnivores [1]. Une première méthode a consisté tout d’abord à infuser un liquide dans une couche poreuse [2] mais la stabilité du liquide peut poser problème. Plus récemment des polymères greffés ou adsorbés de type poly(dimethylsiloxane) sur des surfaces de verre ont montré des propriétés liquides qui permettent à des gouttes d’huile condensées sur elles de glisser très facilement [3,4]. Pourtant il n’a pas encore été montré de propriétés analogues convaincantes pour des gouttes d’eau où l’hystérésis reste encore assez grande.



Le projet doctoral, consistera à optimiser des surfaces réellement omniphobes par les deux méthodes. Pour ce faire nous explorerons différents types de polymères et différentes méthodes d’adsorption ou de greffage en contrôlant tout particulièrement la nature chimique des groupes de surface, l’énergie de surface associée (mesures de spectroscopie et de microscopie) et le comportement de gouttes sur les surfaces. On s’intéressera tout particulièrement aux recuits thermiques des couches ainsi qu’à leur vieillissement dans le temps en étudiant aussi les variations de pH ambiant.





[1] Bohn H.F., Federle W., 14138–14143 PNAS September 28, 2004 vol. 101 no. 39

[2] Wong, T. S.; Kang, S. H.; Tang, S. K.; Smythe, E. J.; Hatton, B.

D.; Grinthal, A.; Aizenberg, J. Bioinspired Self-Repairing Slippery

Surfaces with Pressure-Stable Omniphobicity. Nature 2011, 477, 443-

447.

[3] Wang, L.; McCarthy, T. J. Covalently Attached Liquids: Instant

Omniphobic Surfaces with Unprecedented Repellency. Angew. C hem.,

Int. Ed. 2016, 55, 244-248.

[4] Liu, P.; Zhang, H.; He, W .; Li, H.; Jiang, J.; Liu, M.; Sun, H.; He,

M.; Cui, J.; Jiang, L.; Yao, X. Development of “Liquid-Like”

Copolymer Nanocoatings for Reactive Oil-Repellent Surfac e. ACS

Nano 2017, 11 (2), 2248-2256.
Les cubosomes réactifs: une nano-plateforme auto-assemblée pour la délivrance multifonctionnelle

SL-DRF-19-0936

Domaine de recherche : Matière molle et fluides complexes
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 :

Christophe FAJOLLES

Patrick GUENOUN

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

Contact :

Christophe FAJOLLES
CEA - DSM/IRAMIS/NIMBE/LIONS

01 69 08 99 60

Directeur de thèse :

Patrick GUENOUN
CEA - DRF/IRAMIS/NIMBE/LIONS

01-69-08-74-33

Page perso : http://iramis.cea.fr/Pisp/patrick.guenoun/index.html

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

Les cubosomes sont des particules nanométriques formulées à partir de phases cubiques bicontinues lipidiques. Les phases cubiques bicontinues eau-lipides [Luzzati, 1962] sont fabriquées à partir d'une seule bicouche lipidique continue, où le plan médian bicouche coïncide avec une surface minimale périodique infinie et subdivise l'espace en deux canaux d'eau imbriqués, mais non connectés [Scriven, 1976]. La grande surface de l'interface lipide-eau (400 m2g-1) rend ces nano-objets appropriés pour piéger des protéines, des peptides et d'autres biomolécules. De plus, leurs domaines continus polaires-apolaires permettent l’encapsulation d’une large gamme de molécules hydrophiles-hydrophobes et une libération lente de la cargaison, en maintenant la plage de concentration thérapeutique sur une plus longue période. Les cubosomes souffrent toutefois de possibilités limitées de contrôle de la charge et de la livraison des cargaisons potentielles. La taille des canaux d'eau, l'un des rares paramètres structurels disponibles, ne peut être modifiée que dans une gamme de taille relativement étroite et la nature chimique des lipides (ici la mono-oléine nommée MO), définissant également l'interface lipide-eau, ne peut pas être modifié de manière significative sans compromettre l’intégrité de la structure.



Dans ce projet de thèse, notre objectif est de donner de nouvelles possibilités au contrôle de l'absorption et de la libération dans les cubosomes, en développant des cubosomes prêts à réagir, et en offrant une flexibilité dans la fonctionnalisation des cubosomes en permettant des réactions orthogonales multidimensionnelles in situ, combinées au pouvoir de complexation d'inclusion fourni par les cyclodextrines (CD). En pratique, les lipides standards formant des structures seront fonctionnalisés pour permettre à des réactions orthogonales de chimie du clic de se produire à l'interface eau-lipide dans les canaux de ces labyrinthes lipidiques. Cela ouvrira la voie à l’élaboration de stratégies sophistiquées pour la cinétique de chargement et de décharge des nanoparticules avec une variété de charges utiles pertinentes.



La structure des cubosomes sera caractérisée par plusieurs techniques, telles que la diffusion de rayons X à petit angle (SAXS), la microscopie cryo-électronique (cryo-EM), la RMN et la calorimétrie à balayage différentiel (DSC) [Angelova, 2015; Li, 2015]. Malgré des travaux approfondis sur les cubosomes, des questions en suspens entravent encore les progrès dans la compréhension et le contrôle des mécanismes d’encapsulation et de libération. Combien de canaux communiquent réellement avec la solution, tous les cubosomes sont-ils ouverts, quel est le rôle de la forme et de la taille exactes dans les processus d'échange, pourquoi les cubosomes sont-ils le plus souvent décorés avec des poignées bicouches simples et quel rôle jouent-ils… ces questions nécessitent de concevoir des géométries expérimentales avancées pour relier structure et propriétés. Nous allons les aborder en réalisant des expériences cinétiques sur des cubosomes simples au microscope à fluorescence. Bien que pour de nombreuses applications thérapeutiques, les cubosomes soient mis en contact avec des cultures cellulaires, des expériences sur des systèmes modèles sont nécessaires pour évaluer les paramètres fondamentaux contrôlant le comportement des cubosomes aux interfaces huile / eau ou bicouche lipidique [Falchi, 2015].

Nous allons appliquer une chimie de synthèse en suivant des voies robustes [Osornio, 2012] pour parvenir à une fonctionnalisation in situ résumée. Les chemins sont suffisamment flexibles pour répondre aux exigences de marquage efficaces (deutérium ou fluorescence) ou aux modifications requises au cours du projet, telles que l'ajustement d'un espaceur entre les lipides et les groupes fonctionnels souhaités. Les groupes fonctionnels sont choisis pour être compatibles avec les méthodes de ligature modernes afin de permettre un accès ultérieur à de grandes bibliothèques de composés et à des méthodes à haut débit. Ils doivent également permettre des réactions orthogonales sélectives selon le paradigme de la chimie des clics de Sharpless. D'un intérêt particulier, la réaction de Huisgen AAC (alkyne-azidecycloaddition), généralement appelée réaction du premier clic, sera réalisée à l'aide de différents ensembles de paramètres (contrainte, catalyse au cuivre, catalyse au ruthénium,…). Les lipides fonctionnels sont conçus pour réagir après la formation de cubosomes, mais pourraient également entrer dans la préparation des cubosomes dans un processus à un seul récipient. Des cubosomes à nanomètres multicompartiments ont récemment été mis en évidence par l'incorporation de cyclodextrines amphiphiles (CD) pouvant véhiculer des substances insolubles dans l'eau [Zerkoune, 2016]. Dans ce projet, les surfaces des canaux seront fonctionnalisées avec des CD par des réactions in situ.

Les cyclodextrines seront considérées comme :



i) molécules modèles à relier à la membrane interne du cubosome dans le canal aqueux (par exemple, azido-cyclodextrine commune)

ii) porteur de molécules cachées à la membrane

iii) des cages pour contrôler la libération et moduler les constantes d'affinité, généralement d'un composé modérément hydrophile avec une affinité connue pour la cavité de la cyclodextrine.



Fait important, en fonction de la taille de l'anneau, des CD et de la capacité d'interaction, les CD peuvent offrir plusieurs comportements spécifiques avec les stabilisants pluroniques. Avec un faible effort chimique, les composés d'inclusion pourraient être favorisés ou gênés. Détermination de la structure. En plus des rayons X et d'autres techniques classiques, des espèces deutérées seront synthétisées pour la détermination de la structure par adaptation de contraste dans la diffusion neutronique. Le MO deutéré sera préparé dans une synthèse simple mais à plusieurs étapes à partir d’acide oléique deutéré [Darwish, 2013]. Des mélanges de MO deutéré non modifié et de MO chimiquement modifié permettront de contrôler le degré de mélange des molécules modifiées avec des molécules nues. Les composés deutérés permettront également aux expériences de RMN d'inspecter les phénomènes de diffusion, la cinétique de la réaction et l'organisation des membranes.





[Angelova, 2015] Angelov, B., Angelova, A., Drechsler, M., Garamus, V.M., Mutafchieva, R. and Lesieur, S. (2015) Identification of large channels in cationic PEGylated cu- bosome nanoparticles by synchrotron radiation SAXS and Cryo-TEM imaging. Soft Matter, 11, 3686–3692, 2015.

[Astolfi, 2017] Astolfi, P.; Giorgini, E.; Gambin, V.; … Vita, F.; Francescangeli, O.; Marchini, C. & Pisani, M. (2017), Lyotropic Liquid- Crystalline Nanosystems as Drug Delivery Agents for 5-Fluorouracil: Structure and Cytotoxicity, Langmuir 33, 12369-12378.

[Barriga, 2018] Barriga H.M.G., Holme M.N. and Stevens M.M. (2018), Cubosomes: the next generation of smart lipid nanoparticles, Angew. Chemie Int. Ed. 57, 2.

[Chong, 2011] Chong, Y.T.J., Mulet, X., Waddington, L.J., Boyd, B.J. and Drummond, C.J. (2011), Steric stabilisation of selfassembled cubic lyotropic liquid crystalline nanoparticles: high throughput evaluation of triblock polyethylene oxide-polypropylene

oxide-polyethylene oxide copolymers. Soft Matter, 7:4768.

[Darwish, 2013] Darwish, T.A., Luks, E., Moraes, G., Yepuri, N.R., Holden, P.J., James, M., (2013), Synthesis of deuterated oleic acid and its phospholipid derivative [D64]dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine. J. Label. Compd. Radiopharm. 56, 520–529.

[Elamari, 2010] Elamari, H., Jlalia, I., Louet, C., Herscovici, J., Meganem, F., Girard, C., (2010), On the reactivity of activated alkynes

in copper and solvent-free Huisgen’s reaction. Tetrahedron Asymmetry, Henri Kagan: An 80th Birthday Celebration Special Issue – Part 1 21, 1179–1183.

[Falchi, 2015] Falchi, A.M., Rosa, A., Atzeri, A., Incani, A., Lampis, S., Meli, V., Caltagirone, C. and Murgia, S., (2015), Effects of

monoolein-based cubosome formulations on lipid droplets and mitochondria of HeLa cells. Toxicology Research, 4, 1025-1036.

[Hyde, 1984] Hyde, S.T. and Andersson S.A (1984) Cubic structure consisting of a lipid bilayer forming an infinite periodic minimum

surface of the gyroid type in the glycerol monooleate-water system. Crystalline Materials, 1984.

[Kluzek, 2017] Kluzek, M., Tyler, A.I., Wang, S., Chen, R., Marques, C.M., Thalmann, F., Seddon, J.M. and Schmutz, M., 2017. Influence of a pH-sensitive polymer on the structure of monoolein cubosomes. Soft Matter, 13, 7571-7577.

[La, 2014] La, Y.; Park, C.; Shin, T. J.; Joo, S. H.; Kang, S. & Kim, K. T. (2014), Colloidal inverse bicontinuous cubic membranes of block copolymers with tunable surface functional groups, Nat. Chem. 6(6), 534-541.

[Landh, 1994] Landh, T. (1994), Phase behavior in the system pine needle oil Monoglycerides-Poloxamer 407-Water at 20ºC. J. Phys. Chem., 98, 8453.

[Li, 2015] Li, J.C., Zhu, N., Zhu, J.X., Zhang, W.J, Zhang, H.M., Wang, Q.Q, Wu, X.X., Wang, X., Zhang, J. and Hao, J.F. (2015) Self- Assembled cubic liquid crystalline nanoparticles for transdermal delivery of paeonol. Med Sci Monit., 21, 3298–3310.

[Luzzati, 1962] Luzzati V . and Husson F. (1962) The structure of the liquid-crystalline phases of lipid-water systems., J Cell Biol, 12(2):207–219.

[Osornio, 2012] Osornio, Y. M.; Uebelhart, P.; Bosshard, S.; Konrad, F.; Siegel, J. S. & Landau, E. M. (2012), Design and Synthesis

of Lipids for the Fabrication of Functional Lipidic Cubic-Phase Biomaterials, JOC 77, 10583-10595.

[Scriven, 1976] Scriven, L.E.(1976) Equilibrium bicontinuous structure. Nature, 263(5573):123–125

[Zerkoune, 2016] Zerkoune, L., Lesieur, S., Putaux, J.-L., Choisnard, L., Gèze, A., Wouessidjewe, D., Angelov, B., Vebert-Nardin, C., Doutch, J., Angelova, A. (2016), oft Matter 12, 7539–7550.
Métamateriaux auto-assemblés à base de copolymères à blocs

SL-DRF-19-0901

Domaine de recherche : Matière molle et fluides complexes
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 :

Patrick GUENOUN

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

Contact :

Patrick GUENOUN
CEA - DRF/IRAMIS/NIMBE/LIONS

01-69-08-74-33

Directeur de thèse :

Patrick GUENOUN
CEA - DRF/IRAMIS/NIMBE/LIONS

01-69-08-74-33

Page perso : http://iramis.cea.fr/Pisp/patrick.guenoun/index.html

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

Les métamatériaux sont des matériaux "artificiels" qui sont créés pour atteindre des propriétés inaccessibles aux matériaux homogènes naturels. Ainsi en est-il de propriétés optiques comme des indices de réfraction négatifs qui peuvent être atteints par une structuration des métamatériaux à une échelle inférieure à celle de la longueur d’onde de la lumière. Dans ce travail de thèse, nous atteindrons une telle structuration (nanostructuration) en combinant l’auto-assemblage de copolymères sur des surfaces et l’insertion dans cet auto-assemblage de nanoparticules d’or. La matrice de copolymères fournit la nanostructuration à l’échelle et la géométrie voulue tandis que la présence d’or confère les propriétés optiques attendues. Cette thèse en collaboration entre le LIONS au CEA Saclay et le Centre de recherche Paul Pascal à Bordeaux bénéficiera des deux environnements pour mener une étude expérimentale qui consistera à préparer des surfaces, où des phases cylindriques ou bicontinues de copolymères seront orientées perpendiculairement au substrat. Après synthèse au laboratoire et insertion des nanoparticules d’or dans les structures, les propriétés optiques du matériau obtenu seront mesurées et analysées en vue de les modéliser.
Etude des mécanismes de formation de nano-étoiles d'or

SL-DRF-19-0869

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

Fabienne TESTARD

Damien Alloyeau

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

Contact :

Fabienne TESTARD
CEA - DRF/IRAMIS/NIMBE/LIONS

01 69 08 96 42

Directeur de thèse :

Damien Alloyeau
CNRS - laboratoire MPQ

01 57 27 69 83

Page perso : http://iramis.cea.fr/Pisp/94/fabienne.testard.html

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

Voir aussi : http://www.mpq.univ-paris-diderot.fr/?-microscopie-electronique-avancee-

Parmi les différentes morphologies possibles des nanoparticules d’or, les nano-étoiles d’or ont une place particulière avec de nombreuses applications possibles dans le domaine de l’imagerie ou de la détection. Les pointes fines situées à l’extrémité des bras de ces particules permettent en effet de moduler finement leurs propriétés optiques (via la résonance plasmon localisée des pointes). Il est cependant encore difficile de maîtriser leur synthèse et en particulier d’obtenir des particules homogènes en taille, distribution, nombre de bras et longueurs de bras. L’optimisation de leur forme reste donc aujourd’hui un enjeu important pour des applications à grande échelle. Pour optimiser leur synthèse et leur stabilité, nous proposons dans ce sujet de thèse de suivre d’une part leur formation et d’autre part les processus de dégradation par des techniques in situ de microscopie électronique en milieu liquide et de diffusion de rayonnement X aux petits angles. La maîtrise des formes permettra de relier la structure des particules à leurs propriétés. Ce sujet est proposé en collaboration entre deux laboratoires: le Laboratoire Matériaux et Phénomènes quantiques, CNRS à l'Université Paris Diderot et le Laboratoire Interdisciplinaire sur l'Organisation Nanométrique et Supramoléculaire dans l'unité mixte NIMBE CNRS/CEA.
Les plastiques en contact avec des fluides biologiques : caractérisation des interactions avec les protéines

SL-DRF-19-0420

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

Yves BOULARD

Serge PIN

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-09-2019

Contact :

Yves BOULARD
CEA - DSV/IBITEC-S/SB²SM

+33 169083584

Directeur de thèse :

Serge PIN
CNRS - UMR 3299

01 69 08 15 49

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

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

Voir aussi : http://joliot.cea.fr/drf/joliot/Pages/Entites_de_recherche/I2BC_saclay/sb2sm.aspx

Les microplastiques et les nanoplastiques sont des polluants d’un nouveau genre qui peuvent soit se stabiliser dans l’eau soit au contraire s’agréger et sédimenter. Par leurs tailles, ils soulèvent de graves préoccupations pour la santé et l’environnement car ils peuvent être ingérés par les organismes aquatiques et s’accumuler dans la chaine alimentaire animale et humaine. L’objectif de cette thèse est de décrire les interactions entre micro et nanoplastiques et les protéines, interactions qui vont piloter le devenir de ces polluants en milieu biologique.

• Chimie physique et électrochimie

• Interactions rayonnement-matière

• Matière molle et fluides complexes

• Matière ultra-divisée, physico-chimie des matériaux

 

 

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