Immunociblage de nanoparticules organiques pour des applications cliniques
Dans le but de proposer une thérapie efficace du lymphome à cellules de manteau en onco-hématologie, le projet proposera une nouvelle thérapie ciblée à base de complexes pluri-moléculaires combinant différentes entités que sont : (1) des principes actifs thérapeutiques (PA), (2) les anticorps monoclonaux (Ac Mo) comme agent de ciblage, et (3) des vecteurs lipidiques, les Lipidots®, comme agent de vectorisation. La vectorisation implique la plateforme Lipidot®, basée sur des nanoparticules lipidiques développées au CEA-Léti depuis 2005. Il s’agira alors de façonner ces nanoparticules lipidiques, en vue de les rendre immunociblantes et transportant des agents thérapeutiques toxiques. Des drogues cytotoxiques seront encapsulées dans les nanoparticules et une optimisation du taux de charge obtenu sera effectuée en fonction des paramètres constitutifs des Lipidots® comme la composition en acides gras, la viscosité du cœur, la rigidité de la membrane externe, et le diamètre du vecteur. La trinité Lipidots/Drogue/Anticorps sera caractérisée d’un point de vue stabilité colloïdale et affinité de liaison biologique.
Modélisation de la cinétique des amas de défauts interstitiels dans les métaux CC après l’implantation d’hélium.
Les matériaux de structure des réacteurs nucléaires subissent des conditions d’irradiation sévères qui peuvent modifier leurs propriétés mécaniques. Afin de pouvoir suivre la cinétique atomique qui mène à des structures complexes responsables du vieillissement de matériaux, il faut se tourner vers la simulation numérique. Dans le cadre de l’ANR EPIGRAPH nous allons combiner les techniques expérimentales et les calculs numériques pour mieux caractériser la cinétique des défauts interstitiels dans les métaux cubiques centrés. Nous avons récemment proposé une nouvelle structure tridimensionnelle périodique pour les amas d’interstitiels dans les métaux de structure cubique centrée, par opposition à la morphologie classique de la boucle bidimensionnelle [1]. La structure cristalline sous-jacente correspond à la phase de Laves C15. Ils se forment directement dans les cascades de déplacements et peuvent croître en capturant des auto-interstitiels. Afin de détecter ces amas expérimentalement, une idée est de les faire grandir après implantation d’hélium [2]. Cette démarche sera réalisée dans divers métaux CC dans le cadre du projet ANR EPIGRAPH, en collaboration avec Chimie ParisTech, GEMaC et LPS.
Dans ce projet, la tâche de modélisation comporte deux directions:
- Les calculs ab-initio, effectués par le postdoc, vont apporter les informations atomistiques sur la croissance des défauts d’irradiation.
- Les résultats des calculs ab-initio seront ensuite utilisés pour paramétrer un modèle cinétique basée sur la dynamique d’amas [3]. Ce formalisme est particulièrement bien adapté pour simuler l’évolution des amas de défauts sur de temps longs.
Le travail de modélisation sera réalisé en étroite collaboration avec la partie expérimentale.
[1] M. C. Marinica, F. Willaime, J.-P. Crocombette, Phys. Rev. Lett. 108 (2012) 025501
[2] S. Moll, T. Jourdan, H. Lefaix-Jeuland, Phys. Rev. Lett. 111 (2013) 015503
[3] T. Jourdan, G. Bencteux, G. Adjanor, J. Nucl. Mater. 444 (2014)
Synthèses de nanoparticules pour application photovoltaïque couche mince
Le poste proposé est un contrat postdoctoral de 2 ans au sein du Laboratoire de nano-Chimie et de Sécurité des Nanomatériaux, du Département de Technologies des Nano-Matériaux du LITEN. Il s’inscrit dans le cadre d’un projet qui a pour ambition de développer de nouveaux matériaux absorbeurs pour la réalisation de cellules photovoltaïques couche mince à partir d’élément abondant et par des techniques bas coûts.
La personne recherchée aura préférentiellement une expérience dans la synthèse chimique de nanoparticules par des procédés humides avec une compétence matériaux, ainsi que la formulation en voie liquide et le dépôt de couches minces par les techniques précurseur liquide. Le travail portera sur la synthèse de nanoparticules par différents procédés, leurs caractérisations physicochimiques ainsi que leur mise en œuvre, tout d’abord sous forme d’encre et ensuite sous forme de couches minces déposées par voie liquide. Les conditions de dépôt et de recuit de la couche permettront d’obtenir le matériau absorbeur souhaité seront étudiées. Ce travail s’inscrit dans le cadre d’un projet ANR avec plusieurs partenaires académiques et industriels avec une forte composante appliquée puisque le but final est d’aboutir à la réalisation de cellules photovoltaïques.
Capteurs de gaz à base de nanoparticules de diamant et de matériaux nanoporeux dopés de molécules-sondes
Il s’agit de réaliser des capteurs à ondes acoustiques de surface (SAW) sensibles et sélectifs pour détecter de très faibles concentrations de composés gazeux (< 100 ppb). La stratégie pour accroître la sensibilité de la couche guidante repose sur l’utilisation, comme couche guidante, de nanoparticules de diamant chimiquement modifiées et déposées en multi-couches sur un film piézoélectrique. Pour obtenir une grande sélectivité, ces capteurs seront couplés à des filtres spécifiques placés en amont, constitués de matériaux poreux dopés de molécules sondes aptes à capter les interférents gazeux.
Le projet comporte quatre volets : 1) synthèse et greffage des nanoparticules de diamant, 2) étude des molécules sondes et dopage des matrices nanoporeuses, 3) étude du piégeage des polluants-cibles et des interférents potentiels, 4) métrologie et calibration.
Le travail sera réalisé dans le laboratoire « Capteurs Diamant » et dans le laboratoire Francis Perrin situés tous deux au centre d’études de Saclay.
Synthèse et caractérisation de ligands amino-phosphorés pour l’extraction de l’uranium en milieu sulfurique par un procédé « liquide/liquide »
Le développement de nouveaux extractants plus performants que ceux actuellement utilisés constitue donc un enjeu important pour l’industrie minière de l’uranium. En particulier, l’accès à des systèmes chélatants particulièrement affins de l’uranium tout en étant plus sélectifs vis-à-vis des ions compétiteurs et moins sensibles à l’hydrolyse reste un défi à relever.
Récemment, de nouvelles molécules bifonctionnelles du type amio-oxyde de phosphine ont démontré leur utilité pour l’extraction de l’uranyle des milieux sulfuriques avec d’excellentes propriétés en termes d’affinité et de sélectivité pour le métal.
L’objectif de ce stage postdoctoral sera d’optimiser cette famille de ligands, par la mise au point de voies de synthèses rapides, efficaces et adaptées à la préparation de quantités suffisantes d’extractant pour des études approfondies visant à optimiser le procédé
Mise au point de procédés innovants de métallisation pour la fabrication de structures d’interconnexions avancées de cellules solaires
La fabrication de cellules solaires performantes et à coût maîtrisé constitue un enjeu majeur, et mobilise de nombreuses équipes de recherches et industriels dans le monde. De nombreuses solutions technologiques sont actuellement développées et évaluées dans ce but. Ainsi, la limitation de l’ombrage des zones actives par les lignes de métal qui collectent le courant est-elle l’une des voies d’amélioration les plus prometteuses. Cette étude vise à mettre au point un nouveau procédé de fabrication de lignes métalliques étroites en utilisant un dépôt électrochimique en remplacement de la sérigraphie. Dans cette approche, le substrat conducteur est revêtu d’un masque isolant qui définit les lignes, et le métal est directement déposé par électrolyse, sélectivement sur les zones faiblement conductrices (c’est-à-dire les lignes). Les procédés seront à adapter en fonction de la nature des zones faiblement conductrices sur lesquelles devront être réalisés les dépôts electroless et/ou électrolytiques.
Approche Multi-echelle de la modélisation de solutions aqueuses d’éléments f
Les procédés de séparation des éléments mis en œuvre lors du recyclage des métaux lourds utilisent communément l’extraction liquide-liquide où l’on fait passer sélectivement des ions d’une phase aqueuse concentrée à une phase organique organisée. Ce stage post-doctoral concerne la physico-chimie de ces procédés, et plus particulièrement l ‘étude de la partie aqueuse, par une modélisation théorique aussi complète que possible.
Le but est de comprendre comment les différents effets (solvatation, forces électrostatiques, forces de Van der Waals, entropie) régissent les propriétés structurales et énergétiques de ces solutions. Une approche multi-échelle sera mise en œuvre pour des systèmes intéressants tant du point de vue fondamental que pour leur application directe dans des procédés industriels. Des méthodes modernes de modélisation (chimie quantique, simulations de dynamique moléculaire, théories des solutions) seront utilisées afin de caractériser ces systèmes à plusieurs échelles allant du moléculaire jusqu’aux propriétés thermodynamiques. Les outils utilisés, et la démarche qui sera mise en place pourront être étendus à la chimie séparative de façon générale.
Modélisation de l’évolution des amas d’interstitiels dans les métaux de structure cubique centrée après implantation d’hélium
Sous irradiation, les matériaux de structure des centrales nucléaires subissent une évolution de leurs propriétés mécaniques. Ces modifications résultent de la formation d’amas de défauts ponctuels tels que les cavités et les boucles de dislocation interstitielles. Comprendre les processus de formation de tels amas est donc un enjeu important pour la prédiction des propriétés des matériaux sous irradiation. Récemment, il a été montré par la théorie que des amas tridimensionnels, appelés amas C15, sont très stables dans le fer. Afin de détecter expérimentalement de tels amas, il est envisageable de les faire croître, comme cela a été fait pour les boucles de dislocation après implantation d’hélium. Cette approche sera menée expérimentalement dans différents métaux cubiques centrés dans le cadre de l’ANR EpigRAPH, en collaboration avec Chimie Paris Tech, le GEMaC et le LPS.
Dans ce projet, les tâches suivantes de modélisation seront effectuées par le post-doc :
- Des calculs de structure électronique seront réalisés de manière à obtenir les propriétés énergétiques des défauts ponctuels et de leurs amas dans les métaux cubiques centrés envisagés dans le projet
- Ces données seront ensuite utilisées pour paramétrer un modèle cinétique de type dynamique d’amas. Ce formalisme est particulièrement bien adapté pour simuler l’évolution des amas de défauts ponctuels sur des temps longs.
Elaboration et caractérisation de matériaux composites SiCf/SiC à conductivité thermique améliorée
Les matériaux composites SiCf/SiC à matrice céramique sont actuellement envisagés comme matériaux de structure et de gainage des réacteurs nucléaires à neutrons rapides de 4ième génération. Cependant, leur utilisation pourrait être limitée du fait de leur trop faible conductivité thermique en conditions de fonctionnement (< 10 W/mK).
Les composites SiCf/SiC sont aujourd’hui élaborés par un procédé d’infiltration en phase gazeuse (CVI). Afin d’améliorer leur conductivité thermique (réduction de la porosité), il est envisagé de développer un procédé d’élaboration hybride combinant le procédé CVI et un procédé céramique en voie liquide.
L’objectif de cette étude est de déterminer les conditions d’élaboration de la matrice SiC par un procédé en voie liquide, puis de qualifier le comportement des matériaux hybrides aux plans mécaniques et thermiques, notamment par rapport à celui d’un matériau CVI de référence.