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Direction à la recherche de l'UTC
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nanobiotechnologies
VOTRE PARTENAIRE:
L'UNIVERSITÉ DE TECHNOLOGIE DE COMPIEGNE
UMR 6022 : pour l'auto-assemblage biomimétique
UMR 6066 : pour la tribologie moléculaire
UMR 6600 : pour les biomatériaux
UMR 6067 : pour la physicochimie des
nano-objets
Service d'Analyse Physico-Chimique
: pour l'observation des nanostructures
Des outils Rarement présents sur un seul site:
- Éventail d'outils en Résonance Plasmon de Surface
avec des appareils commerciaux (Type Biacore) adaptés aux micro
volumes et des montages spécifiques ouverts.
- Techniques de monocouches de Langmuir à l'interface air-eau
et huile-eau. Dépôt de couches de Langmuir-Blodgett.
- Ensemble unique en microscopie avec la microscopie électronique
à transmission, la microscopie confocale, la microscopie à
force atomique et la microscopie à balayage environnementale.
- Dispositif en Granulométrie-Zetamétrie (Malvern
- modèle 3000 HS) pour la mesure de la taille des nanoobjets dispersés
(nanosizers).
- Dynamic Vapor Sorption (SMS - Surface Measurement System) pour
l'étude du comportement des poudres en atmosphère humide.
Des compétences:
Auto-assemblage de structures biomimétiques.
Les concepts récents de la chimie supramoléculaire
permettent l'élaboration de structures biomimétiques de tailles
intermédiaires comprises entre le nanomètre et le micromètre.
Les modèles amphiphiles, les couples d'affinité comme avidine-biotine
ou a ntigène-a nti corps servent de briques moléculaires
pour des assemblages auto-organisés pas à pas.
Par exemple, les couches de Langmuir ou les dépôts
de Langmuir-Blodgett, les vésicules lipidiques et les protéoliposomes
et surtout les bicouches supportées peuvent être utilisés
comme modèles simplifiés de structures biologiques et de
leur dynamique.
Étude des propriétés des
interfaces et caractérisation des poudres, émulslions, brouillards.
Les propriétés des interfaces qui peuvent être
solide-liquide, liquide-liquîde ou liquide-vapeur sont déterminées
en vue par exemple de l'élaboration de procédés de
granulation par voie humide (poudres), d'extractions liquide-liquide (émulsions)
ou liquide-gaz (brouillards)
Interprétation des images générées
par la microscopie à force atomique.
Les images topographiques sont dilatées par la géométrie
sphérique des pointes. La reconstruction de la surface est possible
afin de supprimer partiellement cet effet de dilatation et de retrouver
une image plus proche de la réalité dans le but de faciliter
l'interprétation des images.
Les images en contraste de phase sont également difficiles
à interpréter dans la mesure où l'origine théorique
du contraste (élasticité ou adhésion) n'est pas encore
complètement comprise. Une approche expérimentale permet
de montrer que l'origine du contraste est liée à la rigidité
de la surface.
Ces compétences spécifiques sont complétées par un environnement technologique (Génie Informatique, Génie Mécanique, Génie des Procédés) et Biologique (biochimie, biologie moléculaire et cellulaire, immunologie ... ). De telles compétences sont rarement présentes ensemble sur un même site.
Des projets à titre d'exemples:
Dynamique et catalyse dans les membranes biologiques:
Afin d'étudier les mécanismes red-ox clans les membranes
biologiques, les projets en cours utilisent des structures artificielles
autoassemblées qui conservent l'essentiel des propriétés
dynamiques des membranes réelles mais dont la robustesse et la géométrie
contrôlée autorisent des mesures physicochimiques. Ainsi,
une électrode microporeuse support d'une membrane biomimétique
devient l'élément de détection de catalyses red-ox
faisant intervenir les quinones membranaires.
Tribologie moléculaire :
La compréhension des phénomènes d'adhésion,
de frottement et d'usure à l'échelle du nanomètre
est actuellement mal comprise à la fois pour des raisons théoriques
et expérimentales.
La microscopie à force atomique est l'un des outils qui permet
d'explorer cette physique en apportant des informations sur les propriétés
de la surface et sur les caractéristiques du contact entre la pointe
du microscope et la surface de l'échantillon.
Le développement de techniques dites de modulation permet
de mesurer de manière quantitative les propriétés
élastiques et en frottement du contact et à la fois de mieux
comprendre les relations entre adhésion, rigidité, aire de
contact et frottement.
Biomatériaux :
La définition d'états de surface de matériaux
permet d'orienter les cellules adhérentes vers un programme de prolifération,
de différenciation ou d'apoptose.
Thermodynamique et physico-chimie:
Caractérisation des propriétés interfaciales
des films d'asphaltère à l'interface eau/hydrocarbure et
étude de la stabilité des émulsions en apesanteur.
Exemple de structure auto-assemblée
utilisée pour l'étude de
la dynamique membranaire
des chaînes de transport d'électrons
mitochondriales et photosynthétiques.
L'état redox du pool des QIO dans
la bicouche supportée
est ici contrôlé électrochimiquement.