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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.