L'Agence nationale de la recherche Des projets pour la science

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Publication

 

Publication de l’Appel à projets générique 2018 - AAPG2018

 

 

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  • FIR-MED Capteur par fibre optique infra rouge pour analyse biologique in vivo et in-situ

    FIR-MED, un outil de diagnostic rapide et in situ
    De nombreux diagnostics reposent sur des biopsies, dont la mise en œuvre crée une lésion, et donc un risque pour le patient. D’autres dépendent d’analyses effectuées a postériori en laboratoire, ce qui retarde d’autant le résultat et la mise en œuvre du traitement associé. FIR-MED propose de développer un outil alternatif, basé sur un capteur optique infra rouge.

    Développer un capteur infra rouge pour le diagnostic médical
    Les praticiens sont en permanence à la recherche de biomarqueurs permettant d’établir un diagnostic plus précis et plus rapide. Le domaine du rayonnement lumineux moyen infrarouge (longueurs d’ondes comprises entre 2 et 14 µm) contient l’essentiel des signatures spectrales des molécules biologiques au travers de leurs groupements chimiques. Une mesure d’absorption lumineuse dans le moyen infra rouge permet donc de recueillir une empreinte biologique très complète du milieu étudié.
    Cette empreinte, véritable signature métabolique, permet d’identifier les anomalies générées par de nombreuses pathologies : infectieuses, tumorales, inflammatoires… Malheureusement, la mise en œuvre de cette technique demande une préparation longue, ce qui limite son utilité pour un diagnostic de routine.
    Le capteur FIR-MED est basé sur le principe de l’onde évanescente : lorsque la lumière circule dans une fibre optique, une partie du champ lumineux, appelé champ évanescent, circule sur la surface extérieure de la fibre. Ce champ peut alors être absorbé par un milieu biologique en contact avec la fibre. Il est ainsi possible de recueillir l’absorption dans le moyen infra rouge, et donc la signature métabolique d’un liquide biologique ou d’un tissu, par simple contact.
    Pour cela, FIR-MED développe un capteur innovant, basé sur des fibres en verre de chalcogénures, transmettant dans le moyen infra rouge. Le but du projet est de valider la pertinence de ces fibres pour une utilisation biologique, définir les éléments d’une chaîne de mesure complète permettant une mise en œuvre aisée et étudier des pistes diagnostiques dans le cas des ascites et des croissances de cellules tumorales.



  • IMOCA Etude et développement de nouvelles stratégies thérapeutiques anticancéreuses basées sur l’immunomodulation et les cellules dendritiques

    La Chaire industrielle IMOCA (Immuno-MOdulation et Cancer) étudie et développe des nouvelles stratégies thérapeutiques anti-cancéreuses basées sur l'immuno-modulation et les cellules dendritiques.
    La Chaire Industrielle IMOCA mène des recherches intensives dans les domaines de l'immunologie fondamentale et appliquée pour augmenter la connaissance des réponses immunitaires dans le contexte du cancer et de l'inflammation, concevoir des immunothérapies tout en formant les futurs acteurs du domaine. Située à l’interface entre le monde académique et industriel, elle vise à optimiser un portfolio de projets ayant de fortes chances d’avoir des retombées appliquées.

    L’objectif de la chaire industrielle IMOCA est d’étudier l’immunomodulation en particulier des cellules T et des cellules dendritiques pour concevoir et améliorer les immunothérapies contre le cancer.
    Le traitement du cancer vit une véritable « révolution », passant de stratégies « ciblant la tumeur » à « ciblant le système immunitaire ». Le blocage des « checkpoints » des voies immunitaires par des anticorps anti-CTLA-4 ou anti-PD1, a donné des résultats cliniques impressionnants avec un profil de toxicité acceptable. Une efficacité thérapeutique de ces agents a été rapportée dans le mélanome métastatique et le carcinome des cellules rénales. Améliorer les réponses encore partielles et les étendre à d’autres indications représentent des objectifs majeurs de santé publique.
    Les cancers pour lesquels les anticorps anti-checkpoint ont montré une meilleure efficacité clinique, sont ceux qui présentent un nombre élevé de mutations somatiques, ce qui suggère que ces agents thérapeutiques libèrent des réponses anti-tumorales préexistantes, très probablement dirigées contre des antigènes tumoraux mutés. Augmenter les réponses immunitaires anti-tumorales par vaccination, devrait donc agir en synergie avec les anticorps anti-checkpoint.
    D’ailleurs, les traitements par des anticorps anti-checkpoints a permis d’inverser le contrôle du système immunitaire exercé par la tumeur. Les signaux répressifs générés par la tumeur sur le système immunitaire sont, en partie, médiés par la population de lymphocytes (LT) dits « suppresseurs », les LT régulateurs (Treg). Les cellules myéloïdes, les cellules du stroma et les autres cellules lymphoïdes peuvent également être suppressives. D'autre part, les cellules dendritiques (DC) jouent un rôle central dans l'initiation des réponses immunitaires. Ce sont les seules cellules induisant des réponses efficaces des lymphocytes T CD8+ contre les tumeurs, grâce à un processus communément appelé «présentation croisée». Les protéines de surface des DC et des autres cellules permettant l’activation des Treg ou supprimant les fonctions des lymphocytes T CD8+, représentent donc des cibles prometteuses pour l'immunomodulation.



  • PAVOIS Protections Arithmétiques Vis à vis des attaques physiques pour la cryptOgraphIe basée sur les courbeS elliptiques

    Protections Arithmétiques Vis à vis des attaques physiques pour la cryptOgraphIe basée sur les courbeS elliptiques.
    Étude et mise en œuvre de nouveaux algorithmes arithmétiques pour la cryptographie sur les courbes elliptiques (ECC) en matériel et logiciel.

    Protections arithmétiques
    Ce projet porte sur l'étude de solutions au niveau arithmétique mixant efficacité à l'exécution et résistance aux attaques physiques par canaux cachés pour des crypto-systèmes à base de courbes elliptiques (ECC) sur des plateformes à base de circuits FPGA ou ASIC et sur des processeurs multicœurs. Un objectif important est d'étudier théoriquement et d'évaluer pratiquement l'impact de représentations des nombres et d'algorithmes arithmétiques utilisés pour protéger certains calculs dans ECC sur les performances (p. ex. vitesse, débit, latence) et le coût d'implantation ou d'utilisation (p. ex. surface de silicium, mémoire nécessaire, énergie consommée) pour différents niveaux de sécurité théorique et de résistance à des attaques physiques par observation ou perturbation (p. ex. analyse simple ou différentielle, injection de fautes). Nous avons étudié ces aspects pour différentes arithmétiques des corps finis utilisés dans ECC (GF( p ) et GF( 2 )), le stockage et la manipulation des clés secrètes (les scalaires). Nous avons aussi étudié comment se comportent certains solutions dans le cadre de la cryptographie basée sur des courbes hyper-elliptiques (HECC).



  • EXCALYB Cellules MRAM sub-20nm et intégration CMOS de circuits hybrides

    Cellules MRAM sub-20nm et intégration CMOS de circuits hybrides
    Le projet EXCALYB mettra au point des filières technologiques avancées et des empilements magnétiques innovants, intégrés sur CMOS pour des nouvelles architectures de mémoires et de circuits logiques hybrides, non-volatiles et miniaturisables à des nœuds technologiques extrêmes (en dessous de 20nm).

    Objectifs du projet
    1) Le projet EXCALYB vise à établir une plate-forme technologique pour la réalisation de dispositifs spintroniques à base de jonctions tunnel magnétiques à des dimensions nanométriques sous 20nm de diamètre.
    2) Augmenter le niveau de maturité de deux concepts de mémoire magnétique (MRAM) explorés, en utilisant soit l'écriture par champ (cellules MRAM autoréférences) ou par transfert de spin (STT). Le développement des empilements permettra d'explorer nouvelles idées pour améliorer la fiabilité et l'écriture consommation d'énergie, le niveau de signal magnétorésistance (TMR), ainsi que la stabilité thermique.
    3) Intégration de cellules MRAM de petites dimensions sur des wafers CMOS multi-projet pour évaluer la fonctionnalité de circuits hybrides jonction tunnel magnétique-CMOS. Ceci est une étape importante, puisque les propriétés au niveau système ne peuvent être démontrées qu’après l'intégration effective. Une intégration réussie fournira une approche alternative pour l'évaluation des circuits intégrés hybrides, sur une plateforme à faible coût complémentaire avec des lignes d’intégration 200/300mm.



  • SPRINT Vers la réactivité photo-induite sélective des nanotubes de carbone mono-parois

    Modification chimique de nanotubes de carbone pour la mise au point de capteurs biologiques ou de réacteurs chimiques sans solvant
    Dans ce projet, nous synthétisons et modifions chimiquement des nanotubes de carbone pour les doter de propriétés nouvelles permettant leur exploitation dans des capteurs biologiques (par exemple de glucose) ou des réacteurs chimiques respectant les enjeux de la chimie verte.

    Maîtrise de la synthèse et du greffage chimique de nanotubes de carbone.
    Le projet vise à synthétiser et modifier par voie chimique des nano-objets carbonés appelés nanotubes de carbone. Pour cela :
    - Nous développons de nouvelles méthodes de fabrication de ces nanotubes de carbone afin de bien contrôler leurs caractéristiques, notamment leur diamètre (10 000 à 25 000 fois plus petit que le diamètre d’’un cheveu) et leur nature électronique soit métallique soit semi-conductrice.
    - Nous développons également des voies originales de modification chimique des nanotubes pour leur conférer de nouvelles propriétés. En particulier, nous greffons sur ces nanotubes des groupements chimiques qui interagissent avec des enzymes. Cette interaction permet ensuite la conception soit de dispositifs mesurant le taux de sucres (par exemple le glucose) dans un échantillon, soit de réacteurs chimiques permettant la production de nouvelles molécules d’intérêt biologique en respectant les préceptes de la chimie verte (économie des produits, absence de solvant nocif et haut rendement de production).
    - Pour atteindre nos objectifs, nous menons des études fondamentales sur les mécanismes de croissance et de modification chimique des nanotubes afin de rationaliser nos méthodes. Ces études nécessitent une mise au point de la métrologie d’analyse des échantillons vers le nano-objet individuel, et conjointement une
    Référence du formulaire : ANR-FORM-110425-01-01 2/3
    modélisation théorique des nanotubes de carbone modifiés chimiquement.



  • ATACTAD Activation des acétyltransférases dans la maladie d'Alzheimer

    Réactiver les fonctions mnésiques dans la maladie d’Alzheimer (MA)
    Les troubles mnésiques et notamment ceux touchant la mémoire spatiale sont un des symptômes majeurs de la maladie d’Alzheimer avant l'apparition de démences. Nous proposons de réactiver les mécanismes moléculaires qui permettraient de rétablir les fonctions mnésiques chez les patients, et ce, même dans un cerveau endommagé.

    Modulation de la chromatine et des programmes génétiques qui sous-tendent la mémoire.
    L’acétylation réversible de la chromatine joue un rôle fondamental dans les fonctions normales du cerveau car elle influence l'expression des gènes. Les acétylations sont régulées par deux familles d’enzymes: les histones acétyltransférases (HATs) catabolisent l’ajout d’un groupement acétyle et les histones déacétylases (HDACs) suppriment ce groupement. Au laboratoire, nous nous intéressons aux voies de régulation des acétylations dans la formation de la mémoire spatiale. Nous faisons l’hypothèse que certaines régulations par acétylation sont altérées au cours de la MA et impactent sur les capacités mnésiques des patients, notamment dans la formation de la mémoire à long terme.
    Le contexte général du projet ATACTAD est la recherche de nouveaux outils thérapeutiques basés sur les modulateurs des acétylations, pouvant permettre une restauration des capacités mnésiques perdues dans la MA. Nous proposons d’utiliser une nouvelle molécule activatrice des acétyltransférases (act HAT) comme outil pour induire l’hyperacétylation d’histones spécifiques et ainsi, moduler l’expression d egènes de mémoire et plasticité, dans les cerveaux de souris normales ou de souris modèles de la MA.
    La réalisation de ce projet devrait contribuer à définir de nouvelles cibles thérapeutiques permettant le rétablissement de capacités mnésiques et la formation de nouveaux souvenirs chez des patients atteints de MA, ainsi qu’à améliorer la compréhension des mécanismes d’action et des voies de régulation impliquant les HAT dans le cerveau. Des retombées importantes sont attendues dans nos sociétés, car le maintien/rétablissement des capacités mnésiques permettrait de reculer l'âge auquel les patients perdent leur indépendance



  • MultiSelf Éléments de mémoires multifonctionnels utilisant des connections supramoléculaires auto assemblées

    Nouveaux conducteurs organiques supramoléculaires pour l’électronique de spin multi-stimuli
    L’auto-assemblage d’architectures supramoléculaires est utilisé afin d‘obtenir des conducteurs organiques de type métallique, permettant de tester la possibilité de transfert d’information de spins des porteurs de charges, modifiables au moyen de champ électrique magnétique ou électromagnétique. De nouveaux dispositifs électroniques peuvent ainsi être réalisés.

    Vers une nouvelle électronique organique
    L’électronique organique est un domaine d’importance croissante, en particulier pour l’électronique de divertissement et l’électronique faible consommation et faibles couts. Améliorer la conductivité des matériaux, ainsi que l’interface entre matériaux organiques et électrodes métalliques, sont des enjeux essentiels, clefs pour améliorer les performances et rendement de dispositifs. De nouvelles applications sont également recherchées, en particulier comme éléments de mémoire, ou comme dispositifs autoréparables et s’adaptant au mieux a la connectique métallique. Pour des applications de stockage d’informations, des systèmes moléculaires modifiables par des stimuli externes (par exemple la lumière) sont attractifs. A ce jour, les couches organiques sont faites de polymères ou de petites molécules ordonnées. Des études démarrent sur la recherche d’architectures supramoléculaires permettant de transférer l’information électrique de façon optimale.



  • SlideVOLC Les déstabilisations volcaniques : de l’observation à un modèle global des déformations actives

    Les déstabilisations volcaniques: de l’observation à un modèle global des déformations actives
    - Vers une meilleure compréhension des déstabilisations de flanc en domaine volcanique.
    - Une étude intégrée et multidisciplinaire.

    Vers une meilleure compréhension des déstabilisations en domaine volcanique
    De part leur capacité à pouvoir générer de larges déstabilisations et glissements de terrain, les grandes déformations et les instabilités de flanc des édifices volcaniques sont parmi les phénomènes volcaniques les plus dangereux. En domaine insulaire, les effondrements de flanc peuvent déclencher des tsunamis aux pouvoirs destructeurs. Les volcans basaltiques sont parmi les édifices les plus imposants sur terre, où l’action continue de la pression du magma est à l’origine de grande déformation qui contrôle la structure et la topographie de l’édifice avec des flancs plus ou moins mobiles, conséquence de l’action du champ de contrainte sur le long-terme (gravité, processus magmatiques et/ou tectonique régionale…). A La Réunion, une déstabilisation majeure du flanc Est du Piton de la Fournaise aurait de nos jours des conséquences catastrophiques, avec le déclenchement d’un tsunami. En effet, 80% des 840 000 habitants de l’île et la majorité de l’activité économique sont localisés en bordure côtière. Il est donc d’intérêt majeur pour la communauté scientifique de comprendre les déformations à grande échelle et les instabilités de flanc en domaine volcanique, et pour la société d’éduquer le grand public sur cet aléa.
    Notre capacité à prédire de tels événements repose à la fois sur notre compréhension du lien complexe existant entre le champ de contraintes et les processus magmatiques et hydrothermaux, et sur notre capacité à interpréter les signaux précurseurs. Ce projet, axé sur le Piton de la Fournaise, vise à intégrer de nouvelles observations dans un modèle global, cohérent et réaliste.
    Nous proposons i) de caractériser, via des méthodes multidisciplinaires innovantes l'extension des déformations de l’édifice volcanique, des principaux réseaux de fractures, du système hydrothermal, et de la rhéologie réelle de l’édifice, et ii) d’utiliser ces nouvelles informations pour modéliser le champ de déformation et la dynamique de déstabilisation de flanc du volcan.



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