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

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  • HOLIGRALE Verres et vitrocéramiques à base de TeO2 pour fibres optiques innovantes.

    Verres et vitrocéramiques à base de TeO2 / Fibres optiques innovantes
    L'objectif final du projet HOLIGRALE consiste en l'étude des verres et vitrocéramiques tellurites au travers de l'élaboration, la configuration de préformes et de fibres avec des propriétés optiques non linéaires élevées.

    fibres optiques innovantes à base de verres tellurites, pour des domaines d’applications touchant à l’optique non linéaire
    Les objectifs initiaux du projet peuvent être ici résumés :
    - objectif 1 : l’objectif principal est de développer des fibres optiques innovantes à base de verres tellurites, pour des domaines d’applications touchant à l’optique non linéaire (doublage de fréquence, génération de supercontinuum, etc…) et pour des longueurs d’onde appartenant à l’infrarouge. Ce projet vise ainsi la mise au point de procédés de fibrage innovants, conduisant à l’élaboration de fibres optiques tellurites hautement non linéaires. La fabrication de fibres multi-matériaux (et en particulier de fibres vitrocéramiques), ainsi que l’optimisation des paramètres opto-géométriques de nouvelles fibres vitreuses, sont donc au cœur de ce projet.
    - objectif 2 : en amont de l’objectif précédent, il s’agissait aussi de développer de nouvelles compositions vitreuses, ainsi que des vitrocéramiques transparentes, par des voies traditionnelles, non conventionnelles (telles que par frittage flash assisté par plasma (SPS)) ou encore composites (incorporation d’entités cristallines nanométriques permettant une génération de seconde harmonique efficace ou insertion de particules métalliques dans le but d’accentuer de manière significative la non linéarité de ces matériaux tellurites via des effets plasmoniques). Des efforts devaient donc être entrepris sur l’élaboration de vitrocéramiques transparentes se trouvant à l’état massif, ainsi que sur la réalisation de nouvelles préformes pour le fibrage optique.
    - objectif 3 : l’un des axes de ce projet concernait la mise au point de structures vitreuses amplificatrices à base d’oxyde de tellure afin d’obtenir un effet laser dans le domaine infrarouge, à la fois en régimes continu et impulsionnel.



  • ANTI-TB-NANO Une galénique « verte » à base de nanoparticules de cyclodextrines pour un traitement plus efficace de la tuberculose

    ANTI-TB-NANO
    Une galénique « verte » à base de nanoparticules de type «cage« pour un traitement plus efficace de la tuberculose

    Un traitement plus efficace de la tuberculose
    La tuberculose (TB) reste aujourd’hui une menace sérieuse pour la santé humaine, notamment en raison de l’émergence de la résistance aux antibiotiques. Une stratégie de choix pour enrayer ces infections principalement pulmonaires, hautement contagieuses, est le ciblage de Mycobacterium tuberculosis (Mtb) localisé dans les macrophages alvéolaires infectés. Le projet Anti-TB-nano a ainsi pour objectif la mise au point de nouvelles formulations nanoparticulaires contenant une ou plusieurs molécules actives à effet synergique et adaptées pour une administration par nébulisation.
    Les nanoparticules permettront : i) d’incorporer efficacement des principes actifs anti-TB, ii) de favoriser leur pénétration dans les cellules phagocytaires pulmonaires, visant ainsi le Mtb intracellulaire, iii) d’être stables durant le processus d’aérosolisation, iv) de délivrer de manière contrôlée les principes actifs, et v) d’être faiblement immunogènes ou pro-inflammatoires et dépourvues de toxicité. Les molécules actives de choix dans Anti-TB-nano sont l’éthionamide et son « booster ». L’objectif est de les co-encapsuler au sein des nanoparticles de type « cage » élaborées par une chimie verte sans solvant. Elles seront recouvertes par des bicouches lipidiques et/ou des ligands destinés à contrôler la libération des molécules actives et à augmenter l’interaction des nanoparticules avec les cellules infectées.



  • SHOCK Etude sur tube à choc haute pression de carburants oxygénés pour la cinétique chimique

    SHOCK: Shock tube study at High-pressure of Oxygenated fuels for Chemical Kinetic
    Développement d’un tube à choc haute pression pour l’étude de l’autoinflammation

    Dispositif expérimental unique en France d’étude de l’auto-inflammation des carburants de nouvelles générations
    L’auto-inflammation est un processus d’initiation de la combustion qui nécessite d’être maitrisée pour ne pas être destructeur (cliquetis en moteur essence) ou pouvoir réaliser une combustion de la manière la plus efficiente (initiation de la combustion Diesel). Il est donc important pour les concepteurs de chambre de combustion de la prédire et de la contrôler pour optimiser les performances recherchées. Le développement et l’application de carburants alternatifs nécessitent une caractérisation préalable, dans des conditions thermodynamiques maitrisées (pression, température, concentration) des phénomènes d’auto-inflammation.
    Le tube à choc constitue un instrument expérimental efficace pour étudier l'évolution de mélanges réactifs et leur auto-inflammation. Le défi de ce projet est de développer un tube à choc capable de supporter les pressions élevées et d’être au plus proche des conditions réelles du moteur c’est-à-dire d’atteindre des pressions de 20 bar jusqu'à 40 bar.
    Le but du projet est la mise en place et la caractérisation d’un tube à choc haute pression et l’étude de carburants alternatifs oxygénés issus de la biomasse.



  • ELIPSIS Etudier l'influence des pratiques sportives sur l'intégration sociale en quartiers "sensibles"

    Etudier l'influence des pratiques sportives sur l'intégration sociale en quartiers «sensibles«
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    Saisir la conditionnalité des effets du sport
    Certains territoires cumulent les handicaps: pauvreté, précarité professionnelle, échec scolaire, délinquance. Ils constituent ainsi des défis à l'intégration sociale. C'est à ces espaces sociaux que nous nous intéressons, en nous focalisant sur une commune dans laquelle plusieurs quartiers sont particulièrement concernés : Roubaix. Nous souhaitons y étudier l'impact des pratiques sportives sur l’intégration sociale.
    D’abord parce que le sport est la pratique culturelle la plus populaire dans ces espaces sociaux. Il se présente ainsi comme un puissant relai potentiel des politiques publiques d’éducation et d’intégration. Ensuite parce qu’en dépit du fait que le sport soit régulièrement mobilisé dans les politiques de la ville, ses effets, notamment en dehors du sport, sont très peu testés. Le manque d’enquêtes de terrain, laisse ainsi le champ libre aux postures relevant davantage de la croyance que de la connaissance.
    Nous nous proposons donc d’identifier ce que le sport participe à produire en matière d’intégration et surtout, à quelles conditions. C’est plus précisément sur la population des 15-29 ans que se concentrera notre enquête, parce que cette période de la vie peut être considérée comme un carrefour biographique lors duquel se jouent, choix d’orientation scolaires, études supérieures, accès à l’emploi, accès au logement, mise en ménage…autant d’événements dont on peut considérer qu’ils participent à l’intégration sociale autant qu’ils en sont les révélateurs.



  • SYBIOPOP Une approche de biologie intégrative pour améliorer le peuplier en vue de sa valorisation en bio-raffinerie grâce à une meilleure compréhension de l'architecture génétique de la production et de la qualité de la biomasse lignocellulosique

    Comment améliorer le peuplier pour valoriser sa biomasse en bio-raffinerie ?
    Le peuplier est une ressource d'intérêt pour la valorisation de la biomasse lignocellulosique en bio-raffinerie. Toutefois les variétés actuellement disponibles n'ont pas été améliorées dans cet objectif. Il est donc crucial d'étudier la variabilité et les déterminismes génétiques des caractères affectant le rendement et la qualité de la biomasse.

    Vers une meilleure compréhension de la production de biomasse chez le peuplier.
    Le projet Sybiopop ambitionne de mieux comprendre les facteurs moléculaires qui impactent la variabilité génétique de la production de biomasse chez le peuplier à la fois d'un point de vue qualitatif et quantitatif. Les études précédentes chez différentes espèces de peuplier ont rapporté un faible nombre d'associations à effet relativement faible comparativement à l'héritabilité moyenne à élevée des caractères liés à la production de biomasse soulignant leur complexité. Le projet Sybiopop propose d'adresser au moins en partie ces limites en se focalisant notamment sur les interactions épistatiques, les interactions entre gènes et environnement, et les variants alléliques rares ; et en utilisant l'expression des gènes comme des phénotypes intermédiaires entre les phénotypes mesurés à l'echelle de l'organisme et les polymorphismes nucléotidiques.



  • ROBUSTEX Robustesse de l'excitabilité dans les neurones dopaminergiques

    Comment les neurones maintiennent-ils une activité stable en dépit des perturbations génétiques et environnementales qu’ils subissent ?
    Le but du présent projet est de déterminer les mécanismes qui permettent aux neurones dopaminergiques de maintenir leur activité électrique en dépit de la délétion de certains de leurs canaux ioniques. Etant donné la vulnérabilité de certaines sous-populations de neurones dopaminergiques à la neurodégénérescence (maladie de Parkinson), il est crucial de déterminer si ces sous-populations ont une robustesse variable face à ce type de perturbations.

    Définir la robustesse des neurones dopaminergiques pour mieux comprendre leur fragilité.
    Les neurones dopaminergiques de la substance noire compacte ont la particularité de dégénérer lors de la maladie de Parkinson. Les symptômes de cette pathologie, principalement d’ordre moteur (bradykynésie, diskynésie, voire akynésie), n’apparaissent cependant que lorsque la perte des neurones dopaminergiques de la substance noire compacte atteint 60 à 70% de la population originale. La perte de neurones dopaminergiques n’est cependant pas homogène, et il semble que les neurones exprimant la calbindine (CB+), une protéine de liaison au calcium, soient relativement protégés de la neurodégénérescence. D’une manière générale, on pourrait émettre l’hypothèse que les neurones dopaminergiques CB+ présentent une plus grande résistance, ou robustesse, aux perturbations environnementales telles que celles qui déclenchent la maladie de Parkinson. Ainsi, comprendre les mécanismes de la robustesse de l’activité neuronale dans les neurones dopaminergiques de la substance noire compacte pourrait permettre de mieux comprendre pourquoi certaines sous-populations spécifiques de neurones dopaminergiques sont si vulnérables à la neurodégénérescence.



  • DEDALES Décomposition de domaines algébriques et géométriques pour les écoulements souterrains

    Décomposition de domaines algébriques et géométrique pour les écoulements souterrains
    Les simulations en géosciences font face à une demande croissante pour prendre en compte une physique de plus en plus détaillée et réaliste. Le stockage géologique de déchets nucléaires, ou du CO2, demandent de coupler des phénomènes thermiques, hydrauliques, mécaniques et chimiques. Le but du projet DEDALES est de contribuer aux méthodes mathématiques, et aux outils informatiques, qui seront nécessaires pour rendre possible ces simulations sur la prochaine génération de super-ordinateurs.

    Enjeux et objectifs
    Les simulations en géosciences conduisent à des systèmes couplés d'équations aux dérivées partielles, posés sur des géométries complexes et des maillages non structurés, et nécessitent des méthodes de résolution implicites. L'objectif principal du projet DEDALES est de montrer que ces simulations peuvent être réalisées de manière efficaces sur la prochaine génération de super-ordinateurs, qui seront composés d'un grand nombre de noeuds “manycore”.
    Deux approches seront comparées: une approche géométrique, où une méthode de décomposition de domaine (globale en temps) fournira un niveau externe de parallélisme en itérant sur les sous-domaine, alors que les résolutions indépendantes dans les sous-domaine utiliseront un solveur linéaire avec un parallélisme de “threads”. La résolution dans les sous-domaine peut-être rendu efficace dans les langages vectoriels. Dans l'approche algébrique, un solveur linéaire hybride combine une méthode itérative, au niveau externe, avec une méthode directe. L'ordonnancement des tâches de ce parallélisme à deux niveaux est complexe, et sera confié à un support d’exécution comme StarPU.
    Les deux approches conviennent aussi bien à la nature hiérarchique de la physique qu'à celle de l'architecture matérielle. Le module de résolution à deux niveaux de parallélisme sera intégré à un code de simulation sous licence libre pour les écoulements souterrain, et sera validé sur des exemples de grande taille.
    Les principaux objectifs du projet sont académiques : avancer dans la compréhension des méthodes de décomposition de domaine espace-temps pour des problèmes d'écoulement complexes, ainsi que dans le développement de solveurs linéaires hybrides sur des architectures informatiques émergentes. Il vise aussi des retombées industrielles : montrer que ces méthodes peuvent être mises en œuvre dans des codes open-source et qu'elles permettent de mener à bien des simulations réalistes.



  • PLASTIZOME Etude de la plasticité physique et fonctionnelle des protéasomes.

    Que régule et qui régule la nanomachine de dégradation des protéines ?
    Des dysfonctionnements de la nanomachine de dégradation des protéines qu’est le protéasome participent à la pathogenèse de maladies telles que les cancers ou les maladies neurodégénératives. Il est donc important d’identifier i) les processus cellulaires dans lesquels le protéasome est impliqué, ii) les facteurs influençant son activité.

    Identification et caractérisation des partenaires du protéasome (PROTEA-ZOME).
    Le protéasome est une nanomachine qui dégrade les protéines. Il est présent dans toutes les cellules eucaryotes. Son activité est cruciale pour une large variété de processus cellulaires fondamentaux (régulation du cycle cellulaire, dégradation des protéines oxydées ou mal repliées, réponse au stress, réponse immunitaire…..). Il reste encore probablement à découvrir des processus cellulaires dans lesquels le protéasome est impliqué ainsi qu’à élucider les mécanismes moléculaires par lesquels il intervient dans ces processus. Des études récentes ont montré que de nombreuses et diverses protéines y sont associées et que l’association du protéasome à différents partenaires oriente les fonctions auxquelles il participe et peut moduler son activité.
    Dans ce projet, nous nous proposons d’identifier et caractériser les partenaires physiques et fonctionnels du protéasome (PROTEA-ZOME). Un niveau élevé de l’activité du protéasome semble associé à la tumorigenèse. De façon intéressante certaines cellules transformées sont plus sensibles à l’inhibition du protéasome que les cellules non malignes. Les inhibiteurs du protéasome sont utilisés dans le traitement de certains cancers. Il est donc important d’identifier les facteurs influençant le niveau d’expression et l’activité du protéasome et d’explorer les fonctions auxquelles il participe dans différentes conditions physiologiques.



  • SUMO and IFN Rôle de SUMO dans la voie interféron : identification des protéines SUMOylées en réponse aux interférons

    Rôle de SUMO dans la réponse à l’interféron (IFN)
    Les phénomènes de résistance de certains patients au traitement par l’IFN pourraient être dus à des modifications post-traductionnelles de régulateurs clés dans l’action des IFN. La détermination des effets de SUMO dans l’action de l’IFN et l’identification des protéines conjuguées à SUMO en réponse à l’IFN ouvrira de nouvelles perspectives de recherche.

    Identification des protéines conjuguées à SUMO en réponse à l’interféron et implication de la SUMOylation dans cette réponse.
    Les interférons (IFN) sont une famille de cytokines impliquée dans diverses activités biologiques. Identifiés et nommés pour leur activité antivirale, les IFN exercent des activités immuno-régulatrices, anti-prolifératives et apoptotiques. Ils sont utilisés avec succès en thérapie dans le cas de certains cancers, de certaines maladies virales ou de la sclérose en plaque. Cependant, la réponse aux IFN est limitée car certains patients sont résistants au traitement. Des progrès restent donc à faire pour mieux comprendre les mécanismes d’action des IFN. Ils agissent sur les cellules en activant la voie de signalisation JAK/STAT afin d’induire la transcription de plus de 300 gènes (ISG : IFN-Stimulated Genes) dont les produits sont les médiateurs des activités biologiques des IFN. Un grand nombre d’entre eux ainsi que certains régulateurs clés de la production des IFN ou de signalisation des IFN subissent des modifications post-traductionnelles les conjuguant à l’ubiquitine ou à une protéine de la même famille dénommée SUMO (Small Ubiquitin MOdifier). Le rôle de SUMO dans la régulation cellulaire et la défense antivirale en réponse à l’IFN est peu connu et la SUMOylation des protéines en réponse à l’IFN n’a pas été étudiée. Ainsi, nous proposons d’étudier les effets de SUMO sur la réponse IFN afin de mieux comprendre l’action de cette cytokine.
    On étudiera l’impact de SUMO sur 1- la production de l’IFN suite à une infection virale, 2- la signalisation de l’IFN et la transcription des gènes cibles, 3- l’induction des activités biologiques en réponse à l’IFN. De plus, nous utiliserons une nouvelle approche protéomique que nous avons récemment validé pour identifier les protéines conjuguées à SUMO en réponse à l’IFN. Cette étude apportera un éclairage nouveau sur le rôle de SUMO sur l’action de l’IFN et sur la réponse immune innée.



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