Axe 2 : Biomatériaux, biophotonique, santé

Biomatériaux

  1. Élaboration et conception (A. Carradò, P. Masson) de matériaux bicouches ou sandwichs.
    • Design de l’interface métal (Ti, 316L,… )/ polymère ou métal/céramique (CaP) par fonctionnalisation et création d’une inter-couche structurée.
    • Amélioration de l’adhésion entre les composantes du système (Ti vs HAP ou Ti vs PMMA) et de l’osteo-intégration.
    • Contrôle des propriétés mécaniques pour l’adaptation à l’os et la conception de prothèse.
    • Étude de biomatériaux dégradables (Mg-Zn)
  2. Étude à haute résolution de la structure et des processus physico-chimiques associés (D. Ihiawakrim, O. Ersen, H. Bulou, F. Banhart/M.Picher).
    • Etude in-situ des processus de nucléation et de croissance des biomatériaux par microscopie électronique.
    • Compréhension des processus de biominéralisation, couplage de la microscopie électronique avec d’autres techniques et avec des outils de modélisation.
    • Développement de la microscopie électronique à transmission ultrarapide UTEM dédiée à l’étude des dynamiques rapides dans les nanomatériaux (transformations de phase, oxydo-réduction, processus photo-induits…)
    • Développement de méthodologies pour permettre le suivi in-situ à haute résolution du comportement des nanostructures biologiques.
    • Laboratoire International Associé du CNRS avec l’Université de Rio de Janeiro : AEMB (« Advanced Electron Microscopy for Biomaterials »).
  3. Modélisation – dynamique moléculaire, structure électronique (H. Bulou)

Biophotonique

Description des mécanismes d’interaction
des biomolécules ou systèmes modèles

  1. Interactions protéines ADN :     
  2. Processus de transfert/conversion d’énergie :
    • Dans des systèmes moléculaires modélisant la photophysique des « photosynthetic light-harvesting antennas» – spectroscopie optique sous pointe STM (G. Schull)
    • Dans des nanoparticules organiques pour les biotechnologies (synthetic light harvesting antennas et photoinduced drug delivery) – spectroscopie d’émission résolue en temps (J. Léonard)

Santé

Molécules et nanoparticules pour la thérapie, le diagnostic,
ou la libération contrôlée de principes actifs

  1. Systèmes moléculaires :
    • Composés organométalliques pour la lutte contre le cancer: synthèse et étude de composés ciblant les cellules tumorales (S. Bellemin-Laponnaz)
    • Complexes métalliques comme agents théranostiques efficaces (M. Mauro)
    • Matériaux dynamiques photo-commutables pour la délivrance contrôlée de médicaments et les muscles artificiels (M. Mauro)
    • Matériaux ioniques luminescents aux propriétés amphiphiles ajustables pour la théranostique (L. Douce)
  2. Synthèse/fonctionnalisation de nanoparticules (S. Bégin, D. Mertz)
    • NPs d’oxyde de fer pour la thérapie par hyperthermie, l’imagerie et le ciblage actif (S. Bégin)
    • Nanosilices mésoporeuses fonctionnelles pour la délivrance de médicaments, l’hyperthermie et l’imagerie (D. Mertz)