Interfaces, Traitements, Organisation et Dynamique des Systèmes
Présentation
Le laboratoire Interfaces Traitements Organisation et Dynamique des Systèmes – ITODYS, UMR7086 est une unité mixte de l'Université Paris Diderot et du CNRS (UMR 7086) rattaché à l'institut de chimie du CNRS et à ses sections 13 et 15 du comité national.
L’ITODYS rassemble 73 permanents (39 enseignants-chercheurs, 12 chercheurs CNRS et 22 BIATSS) et 40 doctorants et post-doctorants soit 113 personnes autour de 3 départements scientifiques, une équipe de modélisation moléculaire et des services communs.
Le laboratoire développe des activités de recherche autour de la chimie de surface, des interfaces, des nanomatériaux et nanosystèmes et de la chimie moléculaire pour les nanosciences. Le large spectre thématique explore différents aspects de la chimie-physique des molécules, nanosystèmes et nanomatériaux : Nanoélectrochimie, plasmonique moléculaire, biocapteurs électrochimiques, surfaces fonctionnalisées et nano-structurées, électronique organique, nanomatériaux et matériaux hybrides, assemblages supramoléculaires, modélisation moléculaire sont les thèmes les plus saillants.
Le laboratoire dispose d’un parc d'équipements pour la caractérisation des matériaux, des surfaces et nano-systèmes (MEB, AFM, XPS, diffractométrie X, Raman, IR, SECM, GC-MS, RMN..). Ces équipements sont complétés par une activité de nature théorique, qui bénéficie d'accès à des moyens de calcul à la fois internes et externes.
L'ITODYS est partenaire du Labex SEAM (Science and Engineering for Advanced Materials, http://www.labex-seam.fr) et plus particulièrement impliqué dans les axes : « Nano-matériaux inorganiques » (axe A2) et « Fonctionnalisation et nano-structuration des surfaces » (axe A3). Il est également associé au « laboratoire Interdisciplinaire des Energies de Demain – LIED (http://www.lied-pieri.univ-paris-diderot.fr/) et à son réseau international PIERI (Paris Interdisciplinary Energy Research Institute) L'ITODYS développe de très nombreuses collaborations nationales et internationales. Ces actions de recherche prennent place dans le cadre de projets ANR, de GDR (nationaux ou internationaux), de projets européens, de collaborations bilatérales avec de nombreux laboratoires académiques de différentes régions du monde ou au travers de thèses en co-tutelles. De nombreux travaux sont également effectués dans le cadre de contrats avec des organismes publics ou des partenaires industriels.
Le laboratoire a une politique d’animation forte et structurée autour : des Séminaires de Chimie Autour des Nanosciences - SCAN (contacts : Vincent Noël, vincent.noel@univ-paris-diderot.fr); des journées des doctorants (contact : Carole Connan, carole.connan@univ-paris-diderot.fr); d’une journée annuelle de présentation de l’instrumentation (contact : Philippe Decorse, philippe.decorse@univ-paris-diderot.fr); d’une journée destinée aux nouveaux entrants ; de sessions consacrées à l’Hygiène, sécurité et conditions de travail (contact
Thèmes de recherche
D1 « Surfaces, Nanostructuration et Réactivité »
(19 permanents, responsable Pr. B. Piro, piro@univ-paris-diderot.fr)
Le département D1 rassemble 4 équipes : Surfaces Bioactives et Capteurs – SBC (D1-1) ; Organisation Moléculaire Nano2D – OMNa2D (D1-2) ; Surfaces-Interfaces (D1-3) et Transfert d’Electron, Réactivité et Surfaces – TERS (D1-4). Les activités de recherche de ce département concernent le développement de nouvelles méthodes pour la fonctionnalisation de surface, la maîtrise de l’organisation des structures greffées ou adsorbées sur ces surfaces et l’élaboration de systèmes mettant à profit cette fonctionnalisation et structuration, capables de fournir une réponse macroscopique à un évènement de reconnaissance moléculaire tel que l’on peut l’observer dans les capteurs et biocapteurs. Une stratégie développée pour le contrôle nanométrique de l’organisation sur les surfaces consiste à profiter de l’auto-organisation supramoléculaire et par liaisons hydrogènes d’unités pi conjuguées. Le contrôle et l’étude de la réactivité chimique des interfaces sont également une préoccupation importante du département.
D2 « Nano-objets : Chimie, Physique et Applications »
(20 permanents, responsable Dr. J. Y. Piquemal, jean-yves.piquemal@univ-paris-diderot.fr)
Le département D2 rassemble les intérêts scientifiques de 3 équipes : Nanomatériaux (D2-1) ; Plasmonique Moléculaire et Spectroscopies Exaltées de Surface PMSES (D2-2) et Métaux, Chélateurs et Protéines (D2-3). Les recherches de ces équipes convergent vers la synthèse, la caractérisation et les applications de nanoparticules métalliques ou nano-hybrides organiques / inorganiques.
Les Nano-objets étudiés au sein de ce département sont principalement des nanoparticules métalliques ou nanohybrides organiques / inorganiques dont la forme et la taille (nano-fils, nano-bâtonnets, nano-pyramides, etc….) sont finement contrôlées par les différentes voies d’élaboration maîtrisées par les équipes participantes.
Ainsi, les trois équipes possèdent des expertises complémentaires sur différents aspects des nano-objets : synthèse par voie polyol ou biologique pour l’équipe Nanomatériaux ou maitrise de l’élaboration de nanostructures métalliques par lithographie électronique pour l’équipe PMSES. Les équipes D2-1, D2-2 et D2-3 développent des études fondamentales visant à comprendre i) les processus de croissance de ces nano-objets ii) leurs propriétés optiques ou d’activités SERS en relation avec leurs formes et leurs tailles iii) leurs interactions avec les systèmes biologiques ce qui comprend les études de toxicité ou les mécanismes cinétiques d’internalisation de nanoparticules dans des cellules.
D3 « Électronique Moléculaire, Transduction & Nanoélectrochimie »
(11 permanents, responsable Pr. J. C. Lacroix, lacroix@univ-paris-diderot.fr)
Deux équipes composent ce département scientifique : Transduction Moléculaire et Supramoléculaire – TMS (D3-1) et Nanoélectrochimie (D3-2). LE champ scientifique se positionne autour des propriétés électrochimiques et électroniques d’entités fonctionnelles moléculaires et de divers nanosystèmes, de leurs assemblages ou de leur adressage en vue d’applications relevant des Nanosciences et des Nanotechnologies pour l’Information et l’énergie. Les champs d’exploration se répartissent du moléculaire au supramoléculaire et du moléculaire aux nano-systèmes voire aux (nano)dispositifs. La question des interfaces est traitée au travers des problèmes génériques d’organisation et d’adressage. L’électrochimie et les transferts d’électrons, parfois photoinduits, occupent une place centrale dans le département D3, à la fois comme moyens d’analyse et de préparation d’une part mais aussi comme socle commun des objets d’études.
Modélisation moléculaire
(5 permanents, responsable Pr. F. Maurel, maurel@univ-paris-diderot.fr)
Les activités de l’équipe couvrent la description de systèmes moléculaires simples aux systèmes complexes comme les complexes protéines – ligands ou les processus aux surfaces. Ces thématiques font appel aux méthodes basées sur des champs de force à celles de la mécanique quantique (sous conditions périodiques ou non) ou aux méthodes hybrides QM/MM ou QM/QM’ qui peuvent être statiques ou dynamiques et qui permettent la modélisation de processus dans des milieux complexes. Les études théoriques étant menées au plus près des problématiques expérimentales, la politique suivie par l’équipe privilégie des collaborations durables et actives avec les expérimentateurs, dans les équipes du laboratoire, mais également à l’extérieur de celui-ci. Les activités de l’équipe sont organisées autour de trois thèmes principaux au carrefour de nombreuses problématiques expérimentales : La modélisation des biomolécules et des complexes ligands – biomolécules ; L’étude de la structure électronique, des propriétés spectroscopiques et de la réactivité de systèmes -conjugués photo- ou électro-actifs et l’étude des processus d’auto-organisation supramoléculaire sur surface.
[hal-01405734] Targeted Delivery of Amoxicillin to C. trachomatis by the Transferrin Iron Acquisition Pathway
Date: 30 11 月 2016 - 13:03
Desc: Weak intracellular penetration of antibiotics makes some infections difficult to treat. The Trojan horse strategy for targeted drug delivery is among the interesting routes being explored to overcome this therapeutic difficulty. Chlamydia trachomatis, as an obligate intracellular human pathogen, is responsible for both trachoma and sexually transmitted diseases. Chlamydia develops in a vacuole and is therefore protected by four membranes (plasma membrane, bacterial inclusion membrane, and bacterial membranes). In this work, the iron-transport protein, human serum-transferrin, was used as a Trojan horse for antibiotic delivery into the bacterial vacuole. Amoxicillin was grafted onto transferrin. The transferrin-amoxicillin construct was characterized by mass spectrometry and absorption spectroscopy. Its affinity for transferrin receptor 1, determined by fluorescence emission titration [KaffTf-amox = (1.3 ± 1.0) x 108], is very close to that of transferrin [4.3 x 108]. Transmission electron and confocal microscopies showed a co-localization of transferrin with the bacteria in the vacuole and were also used to evaluate the antibiotic capability of the construct. It is significantly more effective than amoxicillin alone. These promising results demonstrate targeted delivery of amoxicillin to suppress Chlamydia and are of interest for Chlamydiaceae and maybe other intracellular bacteria therapies.
[hal-02137391] Uncertainties in mean river discharge estimates associated with satellite altimeter temporal sampling intervals : a case study for the annual peak flow in the context of the future swot hydrology mission
Date: 27 8 月 2019 - 20:44
Desc: In the context of the Surface Water and Ocean Topography (SWOT) mission, investigations are needed to refine the error budget for discharge estimations. This letter proposes to evaluate the uncertainties in the estimation of mean river discharge around the seasonal peak flow due to the satellite temporal sampling intervals. The daily time series of in situ river discharge measurements for 11 large rivers are used to analyze the uncertainties associated with the sampling of four altimeter repeat cycles: the 35-, 22-, and 10-day repeat cycles in the nadir-looking configuration of current altimeters and the 22-day repeat cycle in the SWOT wide-swath configuration, where a given location is observed every cycle twice at the equator and six times in higher latitudes. Results show that, for boreal rivers, a sampling of 35 or 22 days from current nadir altimeters is too coarse to give an accurate estimate of the average discharge around the seasonal peak flow, whereas for all watersheds, the uncertainties associated with a 10-day repeat cycle or the 22-day repeat cycle in the SWOT wide-swath configuration are within the range of acceptable uncertainties (15%-20%). In addition, the absolute maximum mean discharge uncertainties associated with the SWOT time sampling have a strong relationship with the variance of the river discharge. This suggests that, rather than the commonly used basin area, the magnitude of the short-time-scale variance of the discharge could be used as a predictor of the uncertainties associated with temporal sampling intervals when estimating average discharge around the seasonal peak flow.
[hal-00283359] Rational design of peptides active against the Gram positive bacteria Staphylococcus aureus
Date: 29 5 月 2008 - 18:01
Desc: n an attempt to increase the antimicrobial activity of the insect defensin from Anopheles gambiae, which is active against Staphylococcus aureus at low concentration, hybrid defensins were designed by combining conserved sequence regions and variable regions of insect defensins. Their activity against S. aureus strains sensitive and resistant to conventional antibiotics was evaluated, and the toxicity of the most active molecules was tested. The three-dimensional structure of Anopheles gambiae defensin and five hybrids were determined by NMR and molecular modelling. This strategy led to the design of two chimeric defensins with increased activity compared with the native molecule, but one of them appears to be toxic to mice at a rather low concentration. The structure of the CS motif, which is a characteristic of insect defensin, is sensitive to sequence modifications, in particular in the N-terminal loop. The existence of the CS is most probably a prerequisite for the stability and the activity of the molecule, but is not sufficient by itself since the hybrid displaying the best defined structure is not active against the tested strains. The analysis of the structure, in relation with the activity and the toxicity data, underlines the importance of turns and of the N-terminal loop. Residues located in the turns contributing to the preservation of positive electrostatic areas at the surface of the molecules seem particularly important for the activity of the molecule, while residues involved in the N-terminal loop are both involved in the modulation of the activity and the toxicity of the molecule.
[hal-01647094] Elaboration and characterization of bio-based epoxy/clay nanocomposites
Date: 24 11 月 2017 - 10:57
Desc: [...]
[hal-01647555] Nanocomposite argile/green époxy, de la synthèse à la prédiction des propriétés mécaniques par la simulation numérique
Date: 24 11 月 2017 - 13:52
Desc: [...]
Autres contacts
U.F.R. Chimie
Bâtiment Lavoisier
15, rue Jean de Baïf
75013 PARIS