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Nano-objets hybrides pour la radiothérapie
Nano-objets hybrides pour la radiothérapie

Spécialité

CHIMIE

Niveau d'étude

Bac+4/5

Formation

Ingenieur/Master

Unité d'accueil

Candidature avant le

30/04/2022

Durée

6 mois

Poursuite possible en thèse

oui

Contact

CARROT Géraldine - RENAULT Jean-Philippe
+33 1 69 08 41 47

Résumé/Summary
Stage M1 ou M2 :
Le projet consiste à synthétiser et à caractériser des nanoparticules métalliques (effet radiosensibilisant) avec une couronne polymère. La nature de la couronne sera modifiée de manière à optimiser l'internalisation des nano-objets et/ou de pouvoir y greffer des molécules d'intérêt.
M1 or M2 level internship:
The project consists in the synthesis and the characterization of metallic nanoparticles (radiosensitizing effect) with a polymer corona. The nature of the corona will be modified in order to optimize the internalization of the nano-objects and/or to be able to graft molecules of interest thereon.
Sujet détaillé/Full description
Dans le domaine du traitement du cancer par radiothérapie, l’effet des nanoparticules (NPs) métalliques est étudié pour leur effet radio-amplificateur (qui permet d’augmenter localement l’effet du rayonnement). On peut ainsi envisager d’éradiquer des tumeurs résistantes à la radiothérapie, tout en épargnant les tissus sains.
Le projet de stage consiste à synthétiser et à caractériser des nanoparticules inorganiques greffées d’une couronne de polymères. Cette couronne confère une meilleure stabilité aux nano-objets dans les milieux biologiques mais aussi, selon le type de polymère greffé, une internalisation plus ou moins rapide et efficace dans les cellules, tout en conservant les propriétés radioamplificatrices des cœurs inorganiques. Enfin, la présence de cette couronne polymère permet également d’envisager des greffages d’agents de contraste pour l’imagerie médicale et également de protéines, de principes actifs, ou de marqueurs fluorescents.
Nous chercherons donc à synthétiser toute une librairie de nano-objets avec des couronnes polymères leur conférant diverses propriétés de surface et/ou biologiques. Ce projet inclue également une part importante de caractérisations physico-chimiques et de tests biologiques en présence ou non d’irradiations. Ce travail se fera en étroite collaboration avec un autre Laboratoire de l’Université Paris Saclay, spécialisé dans l’étude des propriétés radiosensibilisantes des nano-objets.
Nous recherchons pour ce stage, un étudiant ingénieur motivé qui possède une solide formation en chimie des polymères et dans les techniques de caractérisation associées (RMN, SEC, etc…). Un intérêt fort pour la biologie (culture cellulaire) et/ou pour les techniques plus poussées telles que microscopie (TEM) ou diffusion (lumière, neutrons…) sera également apprécié. Une poursuite en thèse est possible.
The internship project consists of the synthesis and the characterization of inorganic nanoparticles grafted with a polymer corona. This corona confers better stability to the nano-objects in biological media but also, depending on the type of grafted polymer, more or less efficient internalization in cells, while maintaining the radioamplifying properties of inorganic cores. Finally, the presence of this polymer corona also makes it possible to envisage grafting of contrast agents for medical imaging and also of proteins, active drugs, or fluorescent markers.
Our objective will be therefore to synthesize a whole library of nano-objects with different polymer corona giving them various surface and/or biological properties. This project also includes an important part of physicochemical characterizations and biological tests in the presence or not of irradiation. This work will be done in close collaboration with another Laboratory of the University of Paris Saclay, specialized in the study of the radiosensitizing properties of nano-objects.
For this internship, we are looking for a motivated engineering student who has a solid background in polymer chemistry and associated characterization techniques (NMR, SEC, etc.). A strong interest in biology (cell culture) and / or more advanced techniques such as microscopy (TEM) or diffusion (light, neutrons, etc.) will also be appreciated. A thesis continuation is possible.
Mots clés/Keywords
Chimie des matériaux, Polymères, Organique/ inorganique, Nano-objets
Materials chemistry, Polymers, Organic/ Inorganic, Nano-objects
Compétences/Skills
Synthèses polymères, Chimie organique, Chromatographie d' exclusion stérique (GPC), Spectroscopie UV et FTIR, Thermogravimétrie (TGA), Diffusion de la Lumière.
Polymer synthesis, organic chemistry, SEC, UV and FTIR spectroscopies, TGA, light scattering, etc...
Logiciels
Excel, Origin
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Surfaces polymères bactériostatiques
Bacteriostatic polymer surfaces

Spécialité

CHIMIE

Niveau d'étude

Bac+4/5

Formation

Ingenieur/Master

Unité d'accueil

Candidature avant le

01/10/2022

Durée

6 mois

Poursuite possible en thèse

oui

Contact

CARROT Géraldine
+33 1 69 08 41 47

Résumé/Summary
Stage M1 ou M2 :
Le sujet de ce stage porte sur la synthèse et le greffage sur des surfaces, de polymères bactériostatiques. Le but est d'incorporer ces polymères sous forme de couche ou de copolymère, dans des films de polyéthylène, constituant principal des films alimentaires. En plus de la chimie, les polymères et les surfaces seront caractérisés par diverses techniques d'analyses (RMN, FTIR, XPS, microscopie, angle de contact...), avant de faire l'objet d'études en microbiologie. Ce travail se fera au CEA (Laboratoire LICSEN/NIMBE) pour la partie chimie/caractérisation, en collaboration avec l'INRA-AgroParisTech (Laboratoire B2HM) pour la caractérisation et les tests de microbio. Ce stage bénéficie d’un soutien industriel et peut se poursuivre par une thèse.
M1 or M2 level internship:
This project consists in the synthesis and the surface grafting of bacteriostatic polymers. The objective is to incorporate these polymers as a layer or a copolymer inside polyethylene films (main materials of food films). In addition to chemistry, both polymers and surfaces will be characterized by several analytical techniques (NMR, FTIR, XPS, microscopy, contact angles ...) before being studied in microbiology. This project will be performed at CEA ( Laboratory LICSEN/NIMBE) for the synthesis and surface chemistry part, in collaboration with INRA-AgroParisTech (Laboratory B2HM) for the characterization and microbiological tests. This project has an industrial support and may continue with a PhD thesis.


Sujet détaillé/Full description
Les infections microbiennes sont une des grandes préoccupations de nombreuses applications commerciales comme l’emballage alimentaire, la purification de l’eau, les équipements médicaux. La stratégie que nous avons choisi est basée sur l'utilisation de polymères bactériostatiques que nous cherchons à incorporer dans des matériaux soit via le greffage chimique, les dépôts (impression) ou le mélange par extrusion. L'objectif de ce stage est donc de former des polymères ou des copolymères afin de faciliter cette incorporation. Les composés seront destinés ensuite à être mélangés avec la matrice polymère afin de former des films composites (extrusion). Après la caractérisation des polymères (chromatographie d'exclusion stérique, RMN), des particules (TGA) et des surfaces (FTIR, XPS, goniomètre), des études microbiologiques seront menées avec notre équipe partenaire AgroParisTech.
Nous recherchons pour ce stage, un étudiant M2 motivé qui possède une solide formation en chimie et caractérisation des polymères et des connaissances en mise en œuvre des plastiques et/ou en sciences des surfaces (caractérisation).
Microbial infections are a major concern for many commercial applications such as textiles, food packaging, water purification or medical equipment. The strategy we have chosen is based on the use of bacteriostatic polymers that we seek to incorporate into materials either via chemical grafting, deposits (printing) or mixing by extrusion. The objective of this course is therefore to form polymers or block copolymers in order to facilitate this incorporation. The compounds will then be intended to be mixed with the polymer matrix in order to form composite films (extrusion). After the characterization of polymers (size exclusion chromatography, NMR), particles (TGA) and surfaces (FTIR, XPS, goniometer), microbiological studies will be conducted with our partner team AgroParisTech.
We are looking for this internship, a motivated M2 student who has a solid background in chemistry and polymer characterization and knowledge in surface science (characterization).
Mots clés/Keywords
Chimie des polymères, fonctionnalisation de surface, chimie analytique, plasturgie
Polymer chemistry, surface fonctionnalisation, analytical chemistry, plastics
Compétences/Skills
Synthèse (co)polymères, FTIR, chromatographie d'exclusion stérique (CES), angle de contact, microscopie, profilométrie, XPS
Polymer chemistry, FTIR, size-exclusion chromatography, contact angle, microscopy, profilometry, XPS
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Synthèse et Etudes de Matériaux Graphéniques
Synthesis and Study of Graphenic Materials

Spécialité

Chimie organique

Niveau d'étude

Bac+5

Formation

Master 2

Unité d'accueil

Candidature avant le

31/01/2022

Durée

6 mois

Poursuite possible en thèse

oui

Contact

CAMPIDELLI Stéphane
+33 1 69 08 51 34/23 77

Résumé/Summary
Le terme graphène regroupe toute une famille de matériau. Dans ce stage, nous proposons de construire par des méthodes synthèses organiques des nanoparticules de graphène pour l'étude de leurs propriétés optiques et qui peuvent servir de brique de base pour la réalisation de matériaux graphéniques.
Sujet détaillé/Full description
Le graphène est un matériau bidimensionnel issu, à l’origine, du graphite. Une des limites majeures à l’utilisation du graphène notamment en optique et en électronique est l’absence de bande interdite (gap ou bandgap) ; en effet le graphène est un semi-métal. Un des moyens pour ouvrir un « gap » dans le graphène consiste à réduire une ou ses deux dimensions jusqu’aux échelles nanométriques ; on forme ainsi des nanorubans ou des nanoparticules de graphène. Une autre méthode consiste à former un réseau régulier de trous dans le graphène, ces matériaux sont appelés « Nanomesh de graphène ». Depuis une dizaine d’année, plusieurs groupes se sont intéressés à la réalisation et à l’étude de ces structures en utilisant l’approche « top-down », c’est-à-dire par la formation de nanostructures à partir du matériau macroscopique par des processus d’oxydation chimique, des attaques plasma, etc...[1-3] L’inconvénient de la méthode « top-down » est qu’elle ne permet pas de contrôler précisément la structure du matériau final. De plus il a été démontré que les propriétés optiques et électroniques sont largement influencées par les effets bords et leur état d’oxydation. Par opposition, la synthèse de matériaux graphéniques par synthèse chimique (approche « bottom-up ») permet de contrôler les structures à l’atome près.[4,5]
Ce projet s’inscrit dans ce contexte et le but est donc de synthétiser des matériaux graphéniques (nanoparticules de graphène, nanomesh de graphène) par l’approche « bottom-up », c’est-à-dire via des réactions de chimie organique (couplage au palladium, Diels-Alder, réaction de Scholl, etc…) Dans le cadre d’une collaboration avec l’ENS Paris-Saclay (laboratoire LUMIN), nous avons synthétisé plusieurs nanoparticules au LICESN et leurs propriétés d’ensembles et sur molécules individuelles ont été étudiées au LUMIN. Nous avons montré que ces particules possèdent à la fois les propriétés intéressantes des molécules (petite taille, grande section efficace d’absorption, possibilité d’accorder leurs propriétés grâce à la chimie organique) et celles d’émetteurs solides comme les centres colorés du diamant (haute brillance et bonne photostabilité).[6]
Lors de ce stage de nouvelles familles de nanoparticules de graphène seront synthétisées et nous nous intéresserons également à la synthèse de précurseurs de nanomesh de graphène. Ce stage est principalement un stage de chimie moléculaire, les techniques classiques de chimie seront utilisées (chimie en sorbonne, travail sous atmosphère inerte, rampe vide/argon, etc). Les techniques classiques de caractérisation : spectroscopie RMN, abs. UV-Vis-NIR, photoluminescence ainsi que la spectrométrie de masse (MALDI-TOF) seront utilisées.
Pour ce projet le/la candidat(e) devra posséder une solide formation en chimie organique. Le projet sera réalisé en collaboration avec des physiciens ; le/la candidat(e) doit également avoir un goût prononcé pour le travail multidisciplinaire. Ce travail pourra donner lieu à une poursuite d’étude en thèse.

Références :
[1] D. V. Kosynkin, A. L. Higginbotham, A. Sinitskii, J. R. Lomeda, A. Dimiev, B. K. Price, J. M. Tour, Nature 2009, 458, 872-877.
[2] L. Jiao, L. Zhang, X. Wang, G. Diankov, H. Dai, Nature 2009, 458, 877-880.
[3] L. Li, G. Wu, G. Yang, J. Peng, J. Zhao, J.-J. Zhu, Nanoscale 2015, 5, 4015-4039.
[4] A. Narita, X. Y. Wang, X. Feng, K. Müllen, Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 6616-6643.
[5] J. Pijeat, J.-S. Lauret, S. Campidelli. "Bottom-up approach for the synthesis of graphene nanoribbons", (Eds.: L. Brey, P. Seneor, and A. Tejeda), Graphene Nanoribbons, IOP Publishing Ltd, 2020, p. 2.1-2.25.
[6] S. Zhao, J. Lavie, L. Rondin, L. Orcin-Chaix, C. Diederichs, P. Roussignol, Y. Chassagneux, C. Voisin, K. Müllen, A. Narita, S. Campidelli, J.-S. Lauret, Nat. Commun. 2018, 9, 3470.
Compétences/Skills
Synthèse organique, RMN, spectrométrie de masse, spectroscopie d'absorption et de photoluminescence
Organic synthesis, NMR, Mass spectrometry, absorption and photoluminescence spectroscopy

 

 

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