Pages scientifiques 2013

The parahydrogen induced polarization (PHIP) method is based on the non-Boltzmann distribution of nuclear spin states following the hydrogenation of a substrate by parahydrogen. Absorptive and/or emissive NMR signals can be greatly enhanced, up to several orders of magnitude as compared to thermally polarized molecules.

The research in this field is part of the expertise of LSDRM in its effort to increase NMR sensitivity. 

Dihydrogen, initially made of 1/4 of parahydrogen and 3/4 of orthohydrogen, a proportion that does not induce any hyperpolarization, is cooled to -196°C in the presence of a ferric catalyst, thanks to an home-made apparatus.  The resulting gas contains about one half of parahydrogen, and may be use to obtain hyperpolarized spectra.  

A first example: the method named "signal amplification by reversible-exchange" (SABRE) is used here to increase the aromatic signals of N,N-dimethylnicotinamide. In SABRE, a catalyst reversibly binds dihydrogen and  the aromatic molecule.

Ce dispositif expérimental est doté d’un jet versatile couplé à un dispositif d’imagerie de photoélectron et à un spectre de masse à temps de vol. L’objectif de cette expérience est de deux ordres :

- L’étude de la spectroscopie des états de transition de complexes de van der waals. Les réactions métaux-molécules ont été particulièrement étudiées.

- La détermination de la spectroscopie d’absorption de différents systèmes.

L’objectif principal de cette thèse consiste à développer une sonde à base de capteurs magnétorésistifs (Giant Magnetoresistance – GMR ou Tunnel Magnetoresistance - TMR) afin de mesurer le champ magnétique induit par les courants circulant le long des neurones. L’électrophysiologie classique permet actuellement d’enregistrer les potentiels électriques locaux des cellules nerveuses mais les électrodes utilisées n’apportent pas d’informations sur la signature magnétique de ces cellules. La sonde (appelée "magnétrode" en référence aux électrodes d’électrophysiologie) doit permettre d’obtenir la réponse électromagnétique des neurones, en utilisant la très bonne sensibilité et la possibilité de miniaturisation des capteurs magnétiques très sensibles (GMR ou TMR).

Dans un premier temps, la fabrication, la miniaturisation et la caractérisation des magnétrodes seront effectuées puis des tests in-vitro et in-vivo seront réalisés en collaboration avec respectivement l’équipe d’Alain Destexhe et Thierry Bal de l’Unité de Neurosciences, Information et Complexité (UNIC) du CNRS à Gif-sur-Yvette et celle du Professeur Pascal Fries de l’Ernst Strüngmann Institute (ESI) for Neuroscience in Cooperation with Max Planck Society à Francfort.