Laboratoire Francis Perrin
Objectifs Scientifiques
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Le Laboratoire Francis Perrin est spécialisé en Chimie Physique. Une grande majorité des travaux porte sur l’interaction des systèmes moléculaires avec la lumière (UV-visible-infrarouge). Ses objectifs s’articulent selon quatre directions qui sont en forte synergie :

  • description des processus fondamentaux intervenant dans l’interaction des systèmes moléculaires avec la lumière et, en particulier, ceux qui relèvent de la femtochimie ou sont induits par des effets collectifs (biomolécules, agrégats)
  • utilisation de la lumière pour élucider certains processus naturels (repliement des protéines, apparition de mutations cancérigènes…)
  • contribution à l’essor des nanosciences et nanotechnologies
  • développement des applications dans le domaine de l’environnement, des nouvelles énergies, de la santé...

 

 
#177 - Màj : 20/06/2013
Thèmes de recherche

Interaction laser-matière : Matière sous conditions extrêmes

  "Matière sous conditions extrêmes" (LIDyL) se composent de trois groupes de recherche   Attophysique Le groupe ATTO étudie la production par génération d'harmoniques d'ordre élevé dans un gaz d'impulsions de lumière dans l'extrême UV (10-100nm), de durée ultra-brève, typiquement une centaine d'attosecondes (1as=10-18s).......

Interaction laser-matière : Matière sous conditions extrêmes
Matériaux nanocomposites nanostructurés (cristallisés et matière molle.) : de leur élaboration, à leurs propriétés.

Matériaux nanocomposites nanostructurés (cristallisés et matière molle.) : de leur élaboration, à leurs propriétés.

L'incorporation de nano-objets ou la nanostructuration (à une échelle < 100 nm) au sein d'un matériau (solide cristallisé ou matière molle) permettent d'élaborer des "nanomatériaux" aux propriétés physico-chimiques nouvelles (réactivité chimique, propriétés mécanique ou électrique, biologique...).

Physico-Chimie et Chimie-Physique

Une réaction chimique dépend non seulement des atomes et des molécules mises en jeu mais aussi de leur environnement à courte distance. Comprendre le déroulement d'une réaction chimique demande ainsi une approche fondamentale prenant en compte à la fois ses aspects temporels et spatiaux.

Physico-Chimie  et Chimie-Physique
Domaines Techniques
The specificity of the group is the use of high-performing time-resolved spectroscopy. DNA and its constituents are fragile systems so particular care is taken with regards to excitation energy and sample handling. Time-resolved fluorescence (fluorescence decays, fluorescence anisotropy decays and time-resolved fluorescence spectra) can be recorded from 100 fs to 100 ns using a combination of two detection techniques; fluorescence upconversion and time-correlated single photon counting.
Time-resolved techniques for the study of biological molecules
Voir aussi
CEA/DSM/IRAMIS/SPAM/MEC :  "Matière sous conditions extrêmes" (SPAM) se composent de trois groupes de recherche     Attophysique Le groupe ATTO étudie la production par génération d'harmoniques d'ordre élevé dans un gaz d'impulsions de lumière dans l'extrême UV (10-100nm), de durée ultra-brève, typiquement une centaine d'attosecondes (1as=10-18s).......
Interféromètre imageur dans l'XUV : Interféromètre imageur à 32nm à conversion de fréquence interne L'interférométrie permet l'accès à l'information de densité électronique en 2D.
Liste Membres Structures Biomoléculaires : Groupe:"Structure Biomoléculaire", Himansu, BISWAL, himansu.biswal@cea.fr, +33 1 08 63 75, Post-Doctorant Valérie, BRENNER, valerie.brenner@cea.fr, +33 1 69 08 76 42, Permanent,vbrenner Eric, GLOAGUEN, eric.gloaguen@cea.fr, +33 1 69 08 35 82, Permanent Michel, MONS, michel.mons@cea.fr, +33 1 69 08 20 01, Permanent François, PIUZZI, françois.piuzzi@cea.fr, +33 1 69 08 30 79, Permanent Benjamin, TARDIVEL, benjamin.
Modeling DNA excitons : Modeling DNA excitons We have modeled the Franck-Condon excited states of DNA duplexes and G-quadruplexes. Our calculations were performed in the frame of the exciton theory combining molecular dynamics simulations (collaboration with Richard Lavery and Krystyna Zakrzewska) and data from quantum chemistry (atomic transition charges for the calculation of dipolar coupling).
MRI constrast agents : The  solvation dynamics of complexed metal cations, like liganded gadolinium Gd(III), used as contrast agents in Magnetic resonance Imaging, controls the contrast observed in the MRI images. In this context, the simulation at the molecular level of the dynamical behavior of these species and of their environment (in solution) is crucial for the understanding of the phenomena involved.
Perspectives : Les prochaines étapes de la recherche sur l'accélération ionique à Saclay   Grâce à un riche ensemble de ressources humaines, compétences et moyens techniques, nous allons mettre en place un ambitieux programme de recherche.
PHI et Simulations : Codes particulaires De par sa brièveté et son intensité, l'interaction d'une impulsion laser avec la matière peut être suivie de manière précise grâce aux outils numériques que ce début de siècle met à notre disposition.
Réflectivité dans l'XUV : Etude de l'évolution temporelle de plasmas denses, d'intérêt pour la Warm Dense Matter, par mesure de réflectivité dans l'XUV résolue temporellement et spectralement...   L'étude des propriétés de la matière dense et tiède (WDM - densité du solide et température de quelques eV) concerne une large communauté allant des astrophysiciens aux physiciens du solide.
Stages / Thèses : Notre groupe recrute habituellement un ou deux étudiants ayant obtenu leur M2 chaque année dans le cadre d’études doctorales. Nous offrons également des possibilités de formation par la recherche dans le cadre de stages de Master ou d’autres formations selon les périodes.
Transmission dans l'XUV : Caractérisation de plasmas créés par irradiation intense de feuilles de polypropylène par mesure de l'évolution temporelle de transmission de rayonnement XUV avec une résolution de 100fs...   Le plasma est généré par irradiation intense (I≈3x1017W/cm2) de feuille de polypropylène, sur l'installation laser UHI10 (CEA-Saclay / SLIC).
Faits marquants
02 mars 2015
Les mélanines sont une large classe de biopolymères responsables de la pigmentation chez l’homme. Les mélanines les plus courantes sont l'eumélanine et la phéomélanine, toutes les deux censées protéger les cellules de la peau à l'irradiation UVB, réduisant ainsi le risque de cancer de la peau.
26 mars 2014
Les mouvements du groupement carbonyle du chromophore de la Photoactive Yellow Protein (PYP) ont été suivis pour la première fois par spectroscopie de dichroïsme circulaire (CD) femtoseconde, dans la gamme spectrale du proche ultraviolet. L’analyse quantitative des signaux CD montre qu’après l’absorption d’un photon, le groupement carbonyle du chromophore de PYP effectue un mouvement de rotation unidirectionnel ultra-rapide (<<0.
29 novembre 2013
Le transport et la distribution de médicaments dans l’organisme sont des mécanismes complexes régis par de nombreux processus différents. Un rôle important est joué par les protéines de transport, responsables de la fixation et la libération des médicaments.
21 mars 2013
De nombreux systèmes moléculaires complexes absorbent la lumière dans l’UV, certains d’extrême importance pour la biologie, comme les bases de l’ADN ou les protéines. Les états excités peuplés par l’absorption UV bénéficient de mécanismes de désactivation d’importance majeure pour la photostabilité de ces espèces.
12 décembre 2012
Les molécules ionisées interviennent dans beaucoup de réactions chimiques, et participent pour une part importante à la chimie de la très haute atmosphère ou des nuages interstellaires. Les données sur la spectroscopie vibrationnelle de ces ions sont ainsi indispensables pour mieux comprendre la dynamique et l'énergétique de ces milieux dilués.
13 juillet 2012
La stabilité et la dynamique conformationnelle des biomolécules sont fortement influencées par la dynamique des liaisons hydrogène et par celle des transferts d'hydrogène dont ces liaisons sont le vecteur.
29 mai 2012
La description des interactions contrôlant la forme d’une protéine est cruciale dans la compréhension des mécanismes cellulaires, mais reste difficile à réaliser sur les systèmes biologiques en raison de leur complexité.
25 mars 2011
Les irradiations aux rayons ultra-violets A (UVA) sont connues pour être à l'origine de cancers de la peau. En considérant une molécule d'ADN modèle, les chercheurs du Laboratoire Francis Perrin (CNRS/CEA-IRAMIS, à Saclay) en collaboration avec un laboratoire du CEA-INAC, à Grenoble, ont exploré la façon dont les UVA agissent directement sur cette molécule complexe.
20 septembre 2010
Par comparaison avec des données expérimentales, spécifiquement obtenues dans ce but à l'IRAMIS/SPAM, il est possible de sélectionner la meilleure méthode ab initio, permettant de fixer les paramètres de modèles dits de "champ de force", pour reproduire fidèlement la structure d'assemblées d'atomes aussi complexe que celles constituant les protéines (macromolécule constituée d'acides aminés) ou les peptides (petits polymères d'acides aminés, n<50).
24 mai 2010
P. Simon, B. Pignon, B. Miao, S. Coste, B. Bouchet-Fabre, P. Jegou, S. Marguet, Y. Leconte, C. Reynaud, N. Herlin-Boime
L'efficacité des crèmes solaires est principalement due aux propriétés d'absorption de la lumière de fines particules de TiO2 entrant dans leur composition. Ces particules possèdent aussi par ailleurs des propriétés photo-catalytiques utiles.
13 novembre 2007
Les agrégats sont des ensembles de quelques, jusqu'à plusieurs millions d'atomes en phase condensée, et de taille finie nanométrique. Etudier leurs propriétés en fonction de leur taille croissante est parfois présenté comme un moyen de construire un monde condensé macroscopique à partir d’un gaz.
23 mars 2007
V. Brenner, F. Piuzzi, I. Dimicoli, B. Tardivel, and M. Mons SPAM/LFP
Un des grands mystères du monde vivant est qu'il n'est pas symétrique. Les molécules chimiques ou biologiques, comme les acides aminés, peuvent a priori exister sous deux formes asymétriques. Comme nos deux mains, ces deux formes ne sont pas superposables mais sont le reflet l’une de l’autre dans un miroir. De telles molécules, pour lesquelles on distingue une espèce "droite" et "gauche", sont dites "chirales"[1].
16 mars 2007
J.M. Mestdagh, L. Poisson, I. Fischer, P. D'Oliveira
Le laser de la Plateforme Laser Femtoseconde Accordable (PLFA), est installé depuis environ un an au Service de Photons Atomes et Molécules (CEA-Saclay ans CNRS). Il fait partie de l'infrastructure SLIC, membre du réseau européen LASERLAB-EUROPE, ce qui le rend accessible par proposition d'expérience aux chercheurs européens.
22 mai 2006
D. Markovitsi, T. Gustavsson, E. Lazzarotto, S. Marguet, D. Onidas, F. Talbot
Laboratoire Francis Perrin, CEA/ DSM/DRECAM/SPAM-CNRS URA 2453 F-91191 Gif-sur-Yvette, France Tous les médecins nous mettent en garde contre les expositions sans protection au soleil pouvant provoquer coups de soleil, mais aussi à long terme, cancers de la peau.
13 janvier 2006
W. Chin, M. Mons, F. Piuzzi, J. P. Dognon, I. Dimicoli, B. Tardivel
SPAM / Lab. Francis Perrin (URA CEA-CNRS 2453), CEA Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France Les protéines, molécules indispensables à la vie des organismes vivants, sont des polymères synthétisés à partir de l’ADN des cellules. Leur fonction dépend de leur constitution mais aussi de leur structure.
14 novembre 2005
M. Pinault1, M. Mayne-L'Hermite1, C. Reynaud1 ,H. Khodja2 ,V. Pichot3 , P. Launois3
1CEA Saclay - DSM/IRAMIS/Service des Photons, Atomes et Molécules - Laboratoire Francis Perrin 2CEA Saclay - DSM/IRAMIS/Laboratoire Pierre Sue 3Laboratoire de Physique des Solides, CNRS UMR 8502, Univ. Paris Sud, 91405 Orsay
12 octobre 2004
E. Gloaguen1, J.-M. Mestdagh1, L. Poisson1, J.-P. Visticot1 ,B. Soep1,M. Coroiu2, A. Eppink2 et D.H. Parker2
1Laboratoire Francis Perrin (CNRS-URA-2453), DSM/DRECAM/ Service des Photons, Atomes et Molécules, C.E.A. Saclay, F-91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France 2 Department of Molecular and Laser Physics, University of Nijmegen Toernooiveld 1, 6525ED Nijmegen, Pays-bas
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Thèses
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Images
Spectroscopy of calcium deposited on large argon clusters
Transition State Spectroscopy of the Photoinduced Ca+CH3F Reaction
Transition state spectroscopy of the photoinduced Ca+CH3F Reaction.
Excited state reactions of metals on clusters: Full dynamics of the Ca* plus HBr reaction on Ar2000
Dynamique moléculaire classique de complexes de van der Waals
Dynamique moléculaire d\'agrégats confinés
Dynamique moléculaire d\'agrégats confinés
Dynamique moléculaire ab initio
Interaction du rayonnement UV avec des hélices d’ADN
Interaction des monomères de l\'ADN avec l\'UV
Interaction UV - ADN : hélices modèles
Spectroscopie de l’état de transition, le dispositif EDELWEISS
Femtosecond electronic relaxation of excited metalloporphyrins in the gas phase
Influence of conformational dynamics on the exciton states of DNA oligomers
Time-resolved photoion and photoelectron imaging of NO2
Collective behavior of Franck-Condon excited states and energy transfer in DNA double helices
Cooperative effects in the photophysical properties of self-associated triguanosine diphosphates
Effect of molecular organisation in DNA oligomers studied by femtosecond fluorescence spectroscopy
Exciton states of dynamic DNA double helices: alternating dCdG sequences
Thymine dimer formation: a time-resolved study
UV Spectra and Excitation Delocalisation in DNA: Influence of the Spectral Width
One and two photon ionization of DNA single and double helices studied by laser flash photolysis at 266 nm
UVB/UVC induced processes in model DNA helices studied by time-resolved spectroscopy: pitfalls and tricks
Femtosecond Dynamics of the tert-Butyl Radical, t-C4H9
Femtosecond Dynamics of the tert-Butyl Radical, t-C4H9
Experimental Evidence for Ultrafast Electronic Relaxation in Molecules, Mediated by Diffuse States
Complexity of excited-state dynamics in DNA
Low Field Laser Ionization of Argon Clusters: The Remarkable Fragmentation Dynamics
Fluorescence of the DNA double helices (dAdT)n. (dAdT)n studied by femtosecond spectroscopy
Perspective: excited states and energy transfer among DNA bases in double helices
Ultrafast electronic relaxation of excited state vitamin B12 in the gas phase
Fluorescence of the DNA double helix (dA)20.(dT)20 studied by femtosecond spectroscopy- effect of the duplex size on the properties of the excited states
Ultrafast excited state deactivation and energy transfer in guanine-cytosine DNA double helices
Perspective: excited states and energy transfer among DNA bases in double helices
Chiralité et repliement des protéines
Chiralité et repliement des protéines
Chiralité et repliement des protéines
Le tout nouveau laser PLFA crée déjà la surprise en physico-chimie !
LV_pBASEX Software
Identification du mode de croissance de multi-couches de nanotubes de carbone alignés
Identification du mode de croissance de multi-couches de nanotubes de carbone alignés
Identification du mode de croissance de multi-couches de nanotubes de carbone alignés
Une surprenante dynamique de fragmentation des agrégats : à deux c\'est mieux !
Une surprenante dynamique de fragmentation des agrégats : à deux c\'est mieux !
Une surprenante dynamique de fragmentation des agrégats : à deux c\'est mieux !
Spectroscopy and dynamics of calcium dimers deposited on large argon and neon van der Waals clusters
MRI constrast agents
Monomères en phase condensée
Relaxation femtoseconde des métalloporphyrines
Gas-Phase Dynamics of Spiropyran and Spirooxazine Molecules
Dynamique des molécules photochromes
Relaxation ultrarapide : état médiateur et effet de solvatation
Femtosecond Dynamics of Isolated Phenylcarbenes
Transfert d’hydrogène et relaxation vibrationnelle intramoléculaire
Transfert d’hydrogène et relaxation vibrationnelle intramoléculaire
Chemical sensors of air pollutants
Chemical sensors of air pollutants
Chemical sensors of air pollutants
Chemical sensors of air pollutants
Chemical sensors of air pollutants
Chemical sensors of air pollutants
Chemical sensors of air pollutants
Chemical sensors of air pollutants
Chemical sensors of air pollutants
Chemical sensors of air pollutants
Chemical sensors of air pollutants
Chemical sensors of air pollutants
Repliement de chaînes peptides en détente supersonique
Repliement de chaînes peptides en détente supersonique
Un nouveau composé aux propriétés intéressantes d\'absorption optique dans le domaine visible : TiO
Un nouveau composé aux propriétés intéressantes d\'absorption optique dans le domaine visible : TiO
Un nouveau composé aux propriétés intéressantes d\'absorption optique dans le domaine visible : TiO
Un nouveau composé aux propriétés intéressantes d\'absorption optique dans le domaine visible : TiO
Photoionisation atomique en phase gazeuse
PHI et Simulations
PHI et Simulations
PHI et Simulations
PHI et Simulations
PHI et Simulations
Brevet : Procédé de détection de composés gazeux halogénés/Process for detecting gaseous halogenated compounds
Brevet : Matériaux poreux hybrides organique-inorganiques pour la détection de halogènes/Porous hybrid organic-inorganic materials for the detection of halogens
Brevet : Procédé et dispositif d\'incorporation d\'un composé dans les pores d\'un matériau poreux et leurs utilisations / Method and device for incorporating a compound in the pores of a porous material and uses thereof
Brevet : Matériau nanoporeux d\'aldéhydes à transduction optique directe / Nanoporous direct optical transducing material for detecting aldehydes
Brevet : Procédé et dispositif de dépôt par pyrolyse de nanotubes de carbone ou de nanotubes de carbone dopés à l\'azote / Method and device for depositing carbon nanotubes or nitrogen-doped carbon nanotubes by means of pyrolysis
UV-induced structural changes of model DNA helices probed by optical spectroscopy
Excited states and energy transfer in G-quadruplexes
Synergie expérience-théorie pour la simulation du repliement des protéines
Synergie expérience-théorie pour la simulation du repliement des protéines
Synergie expérience-théorie pour la simulation du repliement des protéines
Des analyses expérimentales sous laser pour améliorer la modélisation moléculaire
Le système Ca+CH3F : Multi-dimensionnalité au passage d’un état de transition
DNA exciton publications
Transmission dans l\'XUV
Réflectivité dans l\'XUV
Interféromètre imageur dans l\'XUV
Interféromètre imageur dans l\'XUV
Interféromètre imageur dans l\'XUV
La force des liaisons NHamide---Sméthionine révélée par la spectroscopie de petits peptides
Relaxation de Spin Nucléaire : une sonde pour explorer des déformations de grande amplitude dans les molécules
Observer le spectre vibrationnel complet des molécules ionisées
Observer le spectre vibrationnel complet des molécules ionisées
Observer le spectre vibrationnel complet des molécules ionisées
DNA monomers
UV-induced processes in Guanine Quadruplexes
Modeling DNA excitons
Dynamique de peptides en phase gazeuse et photostabilité des protéines
Dynamique de peptides en phase gazeuse et photostabilité des protéines
Dynamique de peptides en phase gazeuse et photostabilité des protéines
Biomolecules en phase gazeuse / Structure et Solvatation
CEA/DSM/IRAMIS/SPAM/MEC
CEA/DSM/IRAMIS/SPAM/MEC
CEA/DSM/IRAMIS/SPAM/MEC
Energy transfer in natural DNA
L\'interaction médicament-protéine étudié par spectroscopie de fluorescence résolue en temps
L\'interaction médicament-protéine étudié par spectroscopie de fluorescence résolue en temps
Nouvelles lumières sur l’interaction entre les rayons UVA et l’ADN
Nouvelles lumières sur l’interaction entre les rayons UVA et l’ADN
Effets coopératifs dans l\'absorption du rayonnement UV par les bases de l\'ADN
Effets coopératifs dans l\'absorption du rayonnement UV par les bases de l\'ADN
Effets coopératifs dans l\'absorption du rayonnement UV par les bases de l\'ADN
Repliement de chaînes peptides en détente supersonique
Repliement de chaînes peptides en détente supersonique
Repliement de chaînes peptides en détente supersonique
Participation d\'un état de Rydberg à la redistribution ultrarapide de l\'énergie électronique du TDMAE  [tetrakis(diméthylamino)éthylene]
Participation d\'un état de Rydberg à la redistribution ultrarapide de l\'énergie électronique du TDMAE  [tetrakis(diméthylamino)éthylene]
Participation d\'un état de Rydberg à la redistribution ultrarapide de l\'énergie électronique du TDMAE  [tetrakis(diméthylamino)éthylene]
Participation d\'un état de Rydberg à la redistribution ultrarapide de l\'énergie électronique du TDMAE  [tetrakis(diméthylamino)éthylene]
Etude du photorécepteur \
Biomolécules en phase gazeuse / Etat électronique Excité
Primary processes induced in DNA by absorption of UV radiation
Time-resolved techniques for the study of biological molecules
L\'Etude par spectroscopie de fluorescence femtoseconde du mécanisme de photoprotection de l\'eumélanine
UV-induced processes in DNA helices
Nanoparticules par pyrolyse laser
Nanoparticules par pyrolyse laser
Nanoparticules par pyrolyse laser
Nanoparticules par pyrolyse laser
Nanoparticules par pyrolyse laser
Nanoparticules par pyrolyse laser
Nanoparticules par pyrolyse laser

 

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