Projets de recherche / ANR
Plusieurs projets de recherche au sein du laboratoire sont financés par l'ANR :
NanoFBI / 2022-2026
Nanocristaux hétérogènes pour l'imagerie in vivo proche-infrarouge
Ce projet entend répondre au besoin croissant d’augmenter la profondeur d’exploration en imagerie photonique des tissus biologiques. Nous proposons d’utiliser la gamme du proche infrarouge en travaillant au minimum d’absorption du milieu biologique. Des nanocristaux avec des compositions bien précises en ions lanthanides ont une longueur d’onde de luminescence, sous excitation pulsée, très proche de l’excitatrice. Nous allons développer ces nanomatériaux coeur@(coquille)n excitable à 808 nm à émetteurs à 802 nm avec des durées de vies de centaines de µs. Sur la base d’un premier prototype, nous allons construire un nouvel imageur qui permettra l’excitation pulsée et la détection asynchrone. Par ailleurs, nous exploiterons les déclins non-radiatifs des particules en imagerie photoacoustique. Enfin, nous confirmerons la persistance, l’innocuité et les performances de ces nanoparticules en tant qu’agents de contraste dans le contexte de la cardiologie murine. NanoFBI fera donc la première démonstration d'une imagerie photonique du petit animal totalement centrée, en excitation comme en émission, à 800 nm, c'est à dire la longueur d'onde optimum du vis-proche infrarouge.
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Contact : Clément Roux
TeraCellATR / 2021-2025
Capteur ATR Terahertz pour le suivi en direct de la perméabilisation membranaire
Suivre en direct et sans marquage la déstabilisation de membranaires cellulaires conduisant à leur perméabilisation reste difficile. La plupart des techniques utilisées caractérisent les membranes en fin d’expérience mais non en direct. Lors d’un travail préliminaire, nous avons montré que la spectroscopie Terahertz pouvait conduire à un suivi cinétique de la perméabilisation. Ce projet a pour but d’approfondir la force de cette spectroscopie récente appliquée à la biologie dans des conditions de stress oxydant (thérapie photodynamique, complexes polyioniques à base d’ions cuivre et peptides liés à la maladie d’Alzheimer).
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Contact : Patricia Vicendo
EcoDIS / 2021-2025
Ecologie de la santé dans un monde changeant : comprendre la circulation des agents infectieux en reliant les facteurs de stress environnementaux, les dynamiques des populations et l’écologie du mouvement
Les polluants environnementaux et les agents pathogènes peuvent affecter la santé de la faune sauvage et la dynamique de leurs populations. Si leurs effets individuels sont souvent faibles, l’effet de leur cumul et de leurs interactions restent méconnus. Ce projet, via une approche interdisciplinaire (i.e. suivi démographique, écotoxicologie, génétique des populations, épidémiologie et écologie du mouvement) étudiera l’effet couplé des polluants (éléments traces et plastiques) et des parasites sur :
> le succès reproducteur, la dynamique des populations et les déplacements des goélands leucophées (Larus michahellis)
> et, par conséquent, la circulation de leurs pathogènes à différentes échelles spatiales.
Cette espèce de goéland étant fréquente en milieu urbain, les résultats présenteront un intérêt fondamental (i.e. effets des facteurs de stress sur la dynamique des populations de la faune sauvage) et finalisé (i.e. circulation des agents pathogènes et risque d'exposition humaine).
à gauche : Different facteurs de stress environnementaux peuvent affecter la santé des individus, leur reproduction ou leurs interactions ; ces effets peuvent affecter la démographie des populations.
à droite : Une colonnie de Carteau près d'un site industriel à Marseille-Fos ©K.D. McCoy
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Contact : Alexandra Ter Halle
NOBacLight / 2021-2025
Conception de complexes de ruthénium à ligand nitrosyle pour la photolibération contrôlée de NO: Agents antibactériens et cicatrisants
En raison de l'émergence d'infections résistantes aux antibactériens, il est nécessaire de développer de nouvelles solutions alternatives ciblées (locales et rapidement efficaces), notamment dans le domaine des infections cutanées et du contrôle de la cicatrisation des plaies, sans utiliser d'antibiotiques.
Ces dernières années, les études utilisant l'oxyde d'azote (NO) pour lutter contre les bactéries multirésistantes aux antibiotiques ont suscité beaucoup d'attention, d'autant plus qu'il peut avoir un effet bénéfique sur la cicatrisation. Récemment, nous avons montré que les complexes de ruthénium à ligand nitrosyle (Ru-NO) sont des photodonneurs de NO efficaces et que la libération contrôlée de NO est responsable de leur activité antibactérienne.
Dans ce contexte, le projet vise à développer des complexes Ru-NO capables de libérer NO par la lumière en tant qu'agents antimicrobiens "non traditionnels" et cicatrisants. À cette fin, nous synthétiserons différents complexes Ru-NO photo-activables et nous criblerons leurs activités bactéricides contre les micro-organismes Gram-négatifs et Gram-positifs. Nous émettons l'hypothèse que les complexes Ru-NO pourraient également présenter une activité intéressante en tant qu'agents de cicatrisation. Nous testerons la capacité des complexes Ru-NO sélectionnés à induire une cicatrisation après une blessure. En outre, nous avons l'ambition de développer des formulations appropriées pour les meilleurs candidats Ru-NO en vue de futures applications thérapeutiques.
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Contact : Patricia Vicendo
Hybrid-MRI / 2020-2023
Complexes hybrides polyioniques pour l’imagerie médicale
Ce projet vise à développer de nouvelles familles d’agents de contraste, obtenues par une voie de synthèse/formulation simple et reproductible à une échelle industrielle, utilisables en imagerie médicale (IRM, PET…). Ces agents sont obtenus par complexation d’ions utiles en imagerie médicale (par ex. des ions Gd, Ga…), avec des polymères blocs comprenant une première partie hydrophile et une seconde partie ionisée (ou ionisable et qui sera ionisée durant le procédé de préparation). La première partie du polymère permet de stabiliser le complexe en solution afin d’obtenir des solutions colloïdales stables de ces complexes tout en améliorant la furtivité du système. Elle permet également de diminuer considérablement la toxicité des systèmes. La seconde partie du polymère génère des interactions non-spécifiques avec les ions, ceux-ci jouant le rôle de ponts structuraux entre copolymères. Ainsi, les ions, en plus de leur rôle d’agent de contraste, sont acteurs de leur propre formulation par complexation avec les polymères blocs. L’approche utilisée évite ainsi désormais le développement de ligands spécifiques des ions en question. L’objectif principal du projet est donc de démontrer la versatilité de l’approche proposée qui permet d’avoir accès, par un choix judicieux des composants de la formulation (polymères ou ions), à des agents de contraste possédant des fonctionnalités variées, permettant par exemple des propriétés de reconnaissance et utilisables dans différentes techniques d’imagerie.
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Contact : Jean-Daniel Marty
MicroVISCOTOR / 2019-2023
Mesure in situ des micro viscosités dans des systèmes complexes en utilisant des rotors moléculaires
La micro rhéologie étudie la viscoélasticité des matériaux en considérant les changements de leur comportement dynamique avec les changements d’échelle. Ce projet propose une stratégie innovante pour développer un capteur micro fluidique capable de mesurer et cartographier en ligne et en temps réel la micro viscosité des liquides complexes, de façon résolue dans le temps et dans l’espace, lors de leur écoulement dans des micro canaux en utilisant des rotors moléculaires.
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Contact : Simon Harrisson
GELLIGHT / 2018-2022
Hydrogel photocontrôlable pour la microscopie photonique
La réponse de tissus biologiques à des stress mécaniques est étudiée de façon croissante, suite au lien établi entre cette réponse et de nombreuses fonctions biologiques. Caractériser ces phénomènes de réponse au stress mécanique provoque le besoin de nouvelles technologies permettant une stimulation et une caractérisation simultanée des tissus biologiques étudiés. Le but de ce projet est le développement de porte-échantillons hydrogels dont la tenue mécanique pourra être modifiée par irradiation. Cela permettra d’étudier in situ la réponse à un stress mécanique de tissus biologiques par microscopie à feuille de lumière.
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Contact : Anne-Françoise Mingotaud
Site web
© N. Kebalo
TANDANSS / 2018-2021
Topical dermal delivery of anti-inflammatory drugs with catanionic vesicles for the treatment of psoriasis
Ce projet propose de développer un système de vectorisation pour traiter par voie cutanée les maladies inflammatoires chroniques de la peau, et en particulier le psoriasis. Aujourd’hui, la réponse thérapeutique par voie cutanée reste réservée aux formes légères de la maladie à cause de la faible distribution des actifs administrés par cette voie dans les couches profondes de la peau. L'une des principales préoccupations de ce projet concernera donc le design de vecteurs vésiculaires et l’étude des relations entre leurs propriétés physico-chimiques et leur capacité à pénétrer dans les différentes couches de la peau.
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Contact : Muriel Blanzat
RAFTSWITCH / 2017-2021
Agents de transfert RAFT modulables pour la polymérisation radicalaire contrôlée
Ce projet vise à réaliser une avancée importante dans le domaine de la polymérisation radicalaire contrôlée en utilisant la technologie RAFT. Il porte sur l’étude d’agents RAFT universels capables de contrôler l'ensemble des monomères polymérisables par voie radicalaire afin d'accéder aux copolymères à blocs correspondants par permutation de réactivité. Plus précisément, cela concerne la synthèse de composés de type thiocarbonylthio (RS(C=S)Z) comportant une liaison métal-ligand dans le groupement Z. En modifiant ou en supprimant cette liaison métal-ligand, il doit être possible d’influer sur la réactivité de la fonction responsable du contrôle de la polymérisation. La chimie de coordination nous fournit plusieurs manières d’adapter la réactivité de l’agent au monomère à polymériser. Le développement d'agents RAFT permutables (universels) influencera fortement l'industrie des polymères et permettra d’accéder à de nouveaux matériaux polymères pour de nouvelles applications.
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Contact : Stéphane Mazières
PEPSEA / 2017-2021
Nanoparticles of Plastics in the environment: source, prediction and impact
L'objectif principal de ce projet est de déterminer le cycle de vie des débris de plastique à l'échelle du micromètre au nanomètre (micro- et nano-plastiques) dans la zone d'un bassin versant, de comprendre leur fragmentation et d'étudier le premier impact potentiel de ces contaminants. Quels sont les mécanismes de formation des nano-plastiques? Sont-ils formés dans l'océan ou en amont dans la zone du bassin versant? Où les autres plastiques usuels se trouvent-ils, s'accumulent-ils ou se dispersent-ils? Nous focaliserons notre attention sur les Mangroves car elles représentent une fraction importante des côtes tropicales et subtropicales. Ces systèmes jouent de plus un rôle écologique crucial en fournissant des abris et des ressources alimentaires pour de nombreuses espèces.
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Contact : Alexandra ter Halle
NEURAXE / 2016-2020
Gels supramoléculaires orientés pour le guidage de cellules souches neurales
Les accidents vasculaires cérébraux ou les lésions traumatiques du système nerveux conduisent à une perte importante de neurones et à des handicaps marqués. Un des défis actuels dans le domaine de l'ingénierie tissulaire consiste à réaliser des implants permettant une bonne survie des cellules neuronales implantées d'une part, et d'autre part, capables d'orienter la croissance des cellules neuronales dans une direction privilégiée, de façon à reconnecter plus efficacement les zones séparées par la lésion. L'objectif final de ce projet est d'injecter in vivo des hydrogels orientés chargés en cellules souches neuronales humaines et de démontrer qu'ils guident la croissance des neurones dans une direction privilégiée et améliorent la récupération des fonctions motrices, la vitesse et la qualité de la guérison.
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Contact : Juliette Fitreman
BLINK / 2015-2019
Nanohybrides multi-luminescents à scintillation contrôlée pour la microscopie en super résolution et le suivi de particule unique
Le défi technologique relevé par ce projet porte sur la modulation de la durée de vie de la luminescence à haute énergie de nanoparticules UCNPs (upconverting nanoparticle : particules inorganiques dopées par des lanthanides, présentant la particularité de pouvoir émettre un spectre discret jusque dans la partie bleue du spectre visible, après avoir été excitées dans le proche infrarouge par le biais de commutateur moléculaire greffés à leur surface). Ces particules hybrides (nanohybrides) pourront être utilisées simultanément pour le suivi de particule unique, et pour la microscoppie en super-résolution.
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Contact : Christophe Coudret
Site web
RICH / 2014-2019
Intermédiaires réactifs pour l'activation CH du méthane : synergie expérience et théorie
CH4 est le composant principal du gaz naturel et du biogaz. Les transformations actuelles (production du gaz de synthèse et oxydation pour fournir de la chaleur) ne sont pas sélectives et conduisent à la production de grandes quantités de CO2, source d’importants problèmes environnementaux. L'élaboration de voies plus propres pour l'activation sélective du CH4 vers des produits chimiques à haute valeur ajoutée est donc un défi important. RICH est un projet de recherche fondamentale visant à identifier les intermédiaires réactifs impliqués dans l'activation des liaisons CH inertes du CH4 par des complexes cyclopropyles de métaux de transition de la gauche (ETM).
A challenge to activate the strong and inert C-H bond of methane / Michel Etienne - LCC
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Contact : Véronique Pimienta
ASYMCOPO / 2015-2017
Copolymères asymétriques : ni bloc ni statistique
Le but de ce projet est de développer de nouveaux matériaux qui imitent les propriétés utiles des copolymères à gradient, mais qui n'ont pas besoin des procédés de synthèse complexes et laborieux.
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Contact : Simon Harrisson
Polytransflow / 2013-2017
Transfert de nanovecteurs polymères, de l’écoulement sanguin aux tumeurs
Dans le domaine du transport et la libération de médicaments via des nanovecteurs, le phénomène de margination, c'est à dire la migration latérale dans le sang des vecteurs, reste mal comprise tout en étant un élément clé. La raison est que la vie du vecteur après injection va mettre en jeu divers processus liés à la mécanique et physique, à la chimie et à la biologie. Le but de ce projet est de clarifier les conditions menant les polymersomes, nanovecteurs pour la médecine, du sang aux tumeurs.
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Contact : Anne-Françoise Mingotaud
