New nanoprobes and imaging methods for single receptor tracking in neurons. Nouvelles nanosondes et méthodes d’imagerie
pour la détection de récepteurs individuels dans les neurones.
Partenaires :
• Centre de Physique Moléculaire Optique et Hertzienne (CPMOH)
• Laboratoire de Physiologie Cellulaire de la Synapse (PCS)
• Durée du projet : 48 mois
• Financement de l’ANR : 360 k¤
• Coût complet : 1 M¤
Résumé
Le trafic des récepteurs de neurotransmetteurs entre compartiments subcellulaires joue un rôle clé dans la physiologie neuronale. Au cours de son existence, un récepteur suit une série d’évènements de translocation depuis sa synthèse jusqu’à sa maturation post-traductionnelle, son export à la membrane plasmique, son recyclage et sa dégradation. Nous avons récemment développé des techniques de détection et de suivi de molécules individuelles et démontré leur puissance pour la compréhension de la complexité et du rôle des processus de diffusion entre compartiments sub-cellulaires. Cependant, ces techniques souffrent de limitations majeures telles que la courte durée de vie des sondes, leur trop grande taille ou l’incapacité à distinguer leur localisation à la surface ou à l’intérieur des cellules. L’objectif du projet est de combiner les approches de nanotechnologie et de biologie pour développer de nouvelles approches d’imagerie et de nouveaux nano-senseurs environnementaux pour lever les verrous actuels et permettre le suivi à long terme du trafic de récepteurs entre sous compartiments membranaires au niveau de la molécule unique.
Résultats marquants
Durant le projet, il a été développé des méthodes de suivi de nano-objets individuels particulièrement originales et cela a permis de progresser dans la détermination du rôle de la mobilité des récepteurs des neurotransmetteurs dans la transmission synaptique.
Le projet a donné lieu aux publications : Medecine Science, Science, Journal of Neuroscience, Phys Rev, Gold Bulletin…
Pour en savoir plus : b.lounis@cpmoh.u-bordeaux1.fr
Faits marquants
PNANO 2006
NanoBioCat
Synthèse de nanomatériaux catalytiques à espèces uniques pour la valorisation de la biomasse
Partenaires :
• Laboratoire Chimie, Catalyse, Polymères et Procédés (C2P2)
• Institut de Chimie Moléculaire des Matériaux de Montpellier/
Institut Charles Gerhardt
• Durée du projet : 43 mois
• Financement de l’ANR : 300 k¤
• Coût complet : 1,2 M¤
Résumé
Ce projet concerne la synthèse de nouveaux nanomatériaux dont la conception répond à une finalité catalytique bien identifiée (valorisation de la biomasse). La finalité catalytique est l’obtention d’espèces uniques (single site) actives et sélectives en métathèse des oléfines fonctionnelles, et l’exigence catalytique en terme de nanostructure est la présence de ligands du métal de transition soit dans les pores soit dans les murs des dits matériaux nanostructurés avec une répartition pré-dictible et régulière des fonctionnalités qu’ils contiennent. Les fonctionnalités choisies permettront de coordonner des complexes de métaux de transition.
Résultats marquants
Ce projet a conduit à plusieurs brevets (très large et couvrant toute la catalyse homogène). Il fait actuellement l'objet d'une valorisation dans le cadre de projet innovant (valorisation industrielle).
Plusieurs grammes de catalyseurs ont déjà été vendus à trois gros groupes industriels pour des essais en entreprise.
Pour en savoir plus : basset@cpe.fr
Faits marquants
PNANO 2005
DEMONI
Diode Electroluminescente blanche Monolithique à base d'un empilement de boîtes et puits quantiques Nitrures.
Partenaires :
• Centre de Recherche sur l’Hétéro-Epitaxie et ses Applications
• LUMILOG (PME)
• RIBER (PME)
• PICOGIGA International S.A.S. (GG)
• Durée du projet : 36 mois
• Financement de l’ANR : 412 k¤
• Coût complet : 1,2 M¤
Résumé
Le projet a pour objectif de développer un procédé industrialisable de diode lectroluminescente blanche (DEB), à partir d’un concept innovant et breveté, visant les applications d’éclairage à basse consommation d’énergie. Cette nouvelle approche en rupture technologique avec la filière actuelle devrait permettre aux PME françaises partenaires d’accéder à un nouveau marché considérable que représente l’éclairage par dispositif à l’état solide.
Résultats majeurs
Le projet s’est traduit par la réalisation d'une DEL blanche monolithique à convertisseur quantique.
Il a été également mis au point des substrats GaN pour l'EJM (avec des DELs à l'état de l'art mondial).
Pour en savoir plus : julien.brault@crhea.cnrs.fr
Faits marquants
PNANO 2005
COHDEQ40
Ce projet vise à augmenter la capacité de transmission dans les réseaux en fibre optique à 40 Gb/s et au delà afin d’augmenter la capacité des systèmes de transmission optique. Les technologies étudiées, la détection cohérente et la modulation sur 4 niveaux de phase constituent une approche en rupture par rapport aux technologies actuelles. Les dégradations dues à la propagation dans les fibres optiques, la dispersion chromatique et plus encore la PMD sont des points limitant l’augmentation du débit des réseaux optiques. L’utilisation de la détection cohérente associée à un traitement du signal numérique puissant permet de compenser ces distorsions et de s’affranchir de ces limitations.
L’intégration des composants optoélectronique est également un point clé du projet, car il permet de réduire les coûts de tels équipements d’émission/réception. La performance de transmission de la détection cohérente est également comparée avec la performance obtenue par une détection dif-férentielle plus classique. Ces comparaisons permettront d’évaluer la performance globale de cette approche (portée maximale, capacité maximale, débit transporté, coût des équipements, etc.) Résultats majeurs
Des expériences de transmission ont été effectuées sur des distances de plus de 10000km, et également dans des cas avec très forte accumulation de dispersion chromatique et de PMD. Le projet a mis au point des algorithmes spécifiques, optimisés en fonction des distorsions sur le canal de transmission. En associant le multiplexage en polarisation avec le format de modulation QPSK (4 niveaux de phase) et la détection cohérente, le débit transmis peut être augmenté d’un facteur 10 par rapport aux systèmes majoritairement déployés actuellement (ie fonctionnant à Nx10Gb/s).
Cette solution est d’ailleurs en cours de standardisation à l’OIF. Plus de 30 papiers ont été publiés dans des conférences ou des journaux internationaux depuis le début du projet. Depuis le lance-ment du projet, le sujet de la détection cohérente est devenu un des principaux sujets présenté en conférence et journal sur les transmissions optiques longues distances.
L’intégration de composants opto-électroniques a notamment été démontrée (démodulateur optique et photorécepteur) et est en cours de transfert industriel. La pertinence du principe de détection cohérente est considérée comme acquise, un projet complémentaire (TCHATER) a été sélectionné en 2007, il vient compléter le projet COHDEQ40 et a pour objet la conception des composants électroniques (notamment convertisseur analogique numérique rapide) et l’implémentation des al-gorithmes développés dans des circuits électroniques programmable (FPGA) pour le traitement numérique du signal en temps réel).
La PME KYLIA a réalisé et mis sur le marché un mixer cohérent issu des résultats du projet et se développe pour répondre à la demande internationale pour ce type de composant.
Pour en savoir plus : gabriel.charlet@alcatel-lucent.com