Des recherches en phase avec les défis des entreprises
Technologies Biomédicales
Développement durable
Quelques exemples d'avancées scientifiques
Conversion du CO2 | Catalyse
Prof. Joseph Moran
Laboratoire de Catalyse chimique
Elu parmi les 12 meilleurs jeunes chimistes du monde en 2018 par le Magazine Chemical & Engineering News
Lauréat ERC : Starting Grant 2015 & Consolidator Grant 2020
Réalisations
Développe des réseaux réactionnels inorganiques complexes en catalyse homogène, imitant les cycles autocatalytiques de fixation du CO2 à l’origine de la vie
Nat. Ecol. Evol. 2020, 4, 534
Nature 2019, 569, 104
Nat. Ecol. Evol. 2018, 2, 1019
Nat. Ecol. Evol. 2017, 1, 1716
Avantages compétitifs
Réactions « one pot » dans l’eau avec des catalyseurs inorganiques simples pour accéder à des composés C2-C6 à partir de CO2
Applications
Nouveaux catalyseurs et voies réactionnelles pour la conversion du CO2 en composés multi-carbones (C2-C6)
Chimie verte et biosourcée | Catalyse et procédés industriels
Réalisations
Laboratoire leader dans la métathèse d’oléfines
Ligands et catalyseurs dérivés de ressources durables
Nature 2011, 471, 461
Nature 2016, 531, 459
Nature 2017, 80, 542
Science 2019, 352, 369
Avantages compétitifs
Réduction du nombre d’étapes dans les synthèses complexes à régio-, diastéréo-, et/ou énantiosélectivités élevées
Catalyseurs robustes, efficaces, faciles à préparer et à utiliser pour des systèmes catalytiques économiques, fiables et pratiques
Applications
Nouvelles stratégies catalytiques pour la découverte de médicaments, les transformations chimiques agro et émergentes (ex chimie biosourcée)
Prof. Amir Hoveyda
Laboratoire de Synthèse chimique catalytique
Lauréat de l’appel aux chercheurs Make Our Planete Great Again à l’initiative du président Emmanuel Macron.
Co-fondateur de la startup XiMo, AG avec Richard Schrock (prix Nobel de Chimie 2005)
Nanomédecine et nanotechnologie
Alberto Bianco
Laboratoire Nanomatériaux organiques et vectorisation
« Highly cited researchers » 2015, parmi les 200 chercheurs chimistes les plus influents au monde
Médaille d’Argent du CNRS 2019
Réalisations
Conception de nanomatériaux multifonctionnels à base de carbone pour des applications biomédicales et au-delà
Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 14034
Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 1542
Nanoscale Hor. 2020, 5, 1240
Chem. Eur. J. 2019, 25, 13218
Chem. Eur. J. 2015, 21, 14886
Chem. Eur. J. 2011, 17, 3222
Avantages compétitifs
Combinaison des propriétés des molécules fonctionnelles (thérapie, ciblage, imagerie) avec celles des matériaux (hyperthermie, imagerie)
Modulation de la toxicité par une fonctionnalisation chimique appropriée
Biodégradabilité
Applications
Thérapie et diagnostic du cancer
Revêtement de surface (développement de surfaces antivirales antimicrobiennes à large spectre)
Membranes de filtration multifonctionnelles
Outils thérapeutiques et de diagnostic | Nouvelles sondes fluorescentes
Réalisations
Sondes moléculaires fluorescentes pour la détection sélective de cibles biomoléculaires
Nanoparticules fluorescentes pour des nanomatériaux parmi les plus lumineux rapportés à ce jour, permettant une détection ultrasensible des cibles
Revêtement fluorescent pour les instruments chirurgicaux plus lumineux que les matériaux proches de l’infrarouge actuellement disponibles
Sondes fluorescentes :
JACS 2021, 143, 912 ; Nature Chem. Biol. 2020, 16, 69 ; Chem. Sci., 2020,11, 6824 ; Chem. Sci., 2020,11, 8240-8248 ; Angew. Chem. 2019, 58, 14920
Nanoparticules fluorescentes :
Angew Chem. 2021, 60, 6573 ; ACS Nano 2020, 14, 8, 9755 ; Angew. Chem., 2020. 59, 6811 ; Biosens. Bioelectron. 2020, 168, 112515 ; ACS Nano, 2020, 14, 10, 13924
Avantages compétitifs
Maîtrise des fluorophores organiques aux propriétés uniques et de leur combinaison avec des polymères
Capacité à fournir des signaux ultra-brillants en profondeur
De la science au marché : 10 brevets dont 2 sous licence, 1 start-up créée en 2021
Applications
Imagerie cellulaire et animale
Diagnostic clinique
Criblage de médicaments
Thérapie cellulaire
Chirurgie guidée par l’image
Andrey Klymchenko
Laboratoire de Bioimagerie et pathologies
Lauréat ERC : Consolidator Grant 2015, Proof of Concept Grant 2020
Médaille de bronze du CNRS (2010)
Fondateur de la startup BrightSens Diagnostics en 2021
Polymères & Matériaux intelligents | Recyclage
Nicolas Giuseppone
Laboratoire de Synthèse et auto-assemblage moléculaires et supramoléculaires
Lauréat ERC Starting Grant 2010
Directeur de la Fédération de Recherche Matériaux et Nanosciences de la région Grand Est (depuis 2018)
Réalisations
Polymères thermodurcissables recyclables, cicatrisants et adhérents sous stimuli
Nanofils de polymères supramoléculaires conducteurs
à base de triarylamines
Machines moléculaires :
Nature Commun. 2021, in press ; Nature Nanotech., 2017, 12, 540 ; Nature Nanotech., 2015, 10, 161 ; Nature Nanotech. 2014, 9, 331–332
Matériaux sensibles aux stimuli et adaptables :
J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 1020 ; J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 3721 ; Nature Chem. 2009, 1, 649
Polymères supramoléculaires :
J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 6498 ; J. Am. Chem Soc. 2020, 142, 1020 ; Nature Chem. 2012, 4, 485
Avantages compétitifs
Synthèse de molécules très complexes
Contrôle des auto-assemblages dynamiques
Physique et chimie des systèmes supra et macromoléculaires
Concepts révolutionnaires sur les machines moléculaires
Applications
Polymères thermodurcissables autocicatrisants et recyclables : ex pour le bâtiment
Polymères supramoléculaires conducteurs : ex pour le photovoltaïque
Muscles artificiels et matériaux à base de machines moléculaires
Libération contrôlée de molécules actives
Matériaux fonctionnels | Stockage d'information au cœur de la matière
Réalisations
Découverte, développement et commercialisation des polymères numériques : élaboration et contrôle précis des séquences de monomères grâce à la chimie robotique en phase solide inspirée de la génomique
Nature Chemistry 2014, 6, 455-456
Nature Communications 2019, 10:3774
C.R. Chimie 2021, 24, 69-76
Avantages compétitifs
Maîtrise de la synthèse robotisée et du séquençage des polymères de précision
Du concept scientifique à l’application commerciale avec la société Polysecure GmbH en Allemagne
Applications
Lutte anti-contrefaçon
Traçabilité de matériaux et du recyclage de plastiques
Stockage de données moléculaires
Stockage d’informations à long terme
Jean François Lutz
Laboratoire de Chimie macromoléculaire de précision
« Highly cited researchers » 2015, parmi les 200 chercheurs chimistes les plus influents au monde
Médaille d’argent du CNRS (2018)
Lauréat ERC : Starting Grant 2012 & Proof of Concept 2015
Matériaux intelligents | Capteurs multifonctionnels et traitement de l'eau
Paolo Samori
Laboratoire de Nanochimie
Lauréat ERC : Starting Grant 2011, Advanced Grant 2020, Proof of Concept 2017 & 2019
Médaille d’Argent du CNRS (2012)
Réalisations
Matériaux 2D comme composants clés pour le traitement des eaux usées (membranes et adsorbants à base de graphène)
Revêtements et capteurs self-sensing à base de graphène pour la surveillance en temps réel de l’état des infrastructures
Capteurs de pression et de déformation ultrasensibles grâce à des matériaux à faibles dimensions (LDMs)
Matériaux pour le traitement des eaux :
Carbon, 2020, 158, 193
J. Mater. Chem. A, 2018, 6, 9384
Matériaux revêtements :
ACS Appl. Mater. Interfaces, 2021, in press ; Adv. Funct. Mater., 2021, DOI: 10.1002/adfm.202101887 ; Adv. Sci., 2019, 6, 1801195
Capteurs de pression :
Small, 2021, 17, 2007593 ; Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 59, 7319 ; Adv. Mater., 2019, 31, 1804600
Avantages compétitifs
Combiner la chimie supramoléculaire et la capacité à développer des dispositifs
Des récepteurs plus sensibles fonctionnant à une tension plus faible grâce à la chimie supramoléculaire
Applications
Technologies avancées de purification et de dessalement de l’eau
Génie civil : surveillance de l’état des infrastructures (Surveillance des contraintes et des déformations, détection des fissures et des dommages, blindage électromagnétique)
Matériaux intelligents pour la santé
Intelligence artificielle au service de la santé
Réalisations
Développement d’outils d’intelligence artificielle permettant d’analyser de très larges banques de molécules (plusieurs millions de molécules ) afin d’identifier les quelques dizaines qui correspondent le mieux à la propriété biologique ou thérapeutique recherchée.
Nature Scientific Reports, 2021, 11, 3178
Chem. Inf. Model., 2021, 61 , 554
Chem. Soc. Rev., 2020, 49, 3525
Chem. Inf. Model., 2019, 59, 4569
Avantages compétitifs
Une forte expertise dans le criblage de molécules et des outils de qualité (Par exemple : Generative Topographic Map GTM).
Capacité à adapter ces outils aux challenges de l’industrie pharmaceutique et chimique.
Applications
Applications en santé (recherche de molécules thérapeutiques).
Application en chimie : prédiction de nouvelles propriétés (utiles, par exemple, à l’amélioration des batteries)
Application en Hygiène Sécurité et Environnement (toxicologie, écotoxicologie, biodégradabilité, etc.).
Laboratoire chémoinformatique