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

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  • 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.



  • ACh-Spinal-Pain Connectivité fonctionnelle des interneurones cholinergiques spinaux : clé de voûte de l'analgésie cholinergique

    Rares mais puissants : une petite population neuronale contrôle la douleur dans la moelle
    Une population de neurones très rares permet de contrôler l’influx d’information douloureuse dans la moelle épinière. Notre projet vise à identifier comment.

    Les neurones cholinergiques, clé de voûte de l’analgésie cholinergique spinale.
    De nouveaux traitements pour la prise en charge des douleurs chroniques sont nécessaires. En effet, les traitements existants, y compris les opiacés, ont une efficacité limitée (surtout à long terme) et de nombreux effets secondaires. Notre projet propose de caractériser un mécanisme de contrôle de l’influx d’information douloureuse au niveau de la moelle épinière, exercé par une petite population de neurones cholinergiques.
    Ces neurones libèrent de l’acetylcholine (ACh) qui est un modulateur important de la transmission sensorielle, en particulier au niveau spinal. Cette région joue un rôle de contrôle clé, car c’est là que l’influx sensoriel nociceptif (lié à la douleur) entre dans le système nerveux central et est intégré puis relayé vers le cerveau. Notre projet vise à identifier les conditions dans lesquelles l’ACh est recruté au niveau de la moelle dorsale, et d’élucider la façon dont cet ACh parvient à moduler la transmission nociceptive. Pour ce faire, nous avons trois objectifs spécifiques : 1) la caractérisation des entrées synaptiques des interneurones cholinergiques, 2) l’élucidation de la place des interneurones cholinergiques dans le réseau nociceptif spinal par une approche de traçage transynaptique, 3) l’étude des conséquences de l’activation des interneurones cholinergiques in vitro et in vivo.
    Cette étude pourrait aboutir à l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques.



  • MagnLC Synthèse et étude de nouveaux matériaux hybrides magnétiques : Vers des systèmes cristaux liquides

    Synthèse et étude de nouveaux matériaux hybrides magnétiques : Vers des systèmes cristaux liquides
    Ce projet a pour vocation de mettre en formes des matériaux moléculaires magnétiques au sein de phases liquides cristallines grâce à fonctionnalisation rationnelles de ses précurseurs moléculaires. L’objectif est ainsi d’obtenir des matériaux qui soient technologiquement plus adaptés en vue de futures applications.

    Mise en forme des matériaux moléculaires magnétiques : Une étape critique vers les applications
    Depuis plusieurs décennies, les matériaux moléculaires magnétiques suscitent un grand intérêt de par leurs propriétés physiques originales et applications potentielles. En effet, ces composés peuvent présenter des propriétés magnétiques rares ou inconnues dans les matériaux inorganiques traditionnels comme les phénomènes de conversion de spin, le photomagnétisme ou encore les comportements de molécule- ou chaîne-aimant. Ainsi, ces objets magnétiques ont été proposés comme candidats potentiels pour diverses applications notamment dans les dispositifs de stockage de l’information où ceux-ci donnent l’espoir de réduire la taille des unités de mémoire magnétique à l’échelle moléculaire. Si ces propriétés et leurs potentialités sont bien réelles, il est souvent difficile de passer à l’étape suivante qui consiste à mettre en forme le matériau. Il apparaît donc aujourd’hui capital d’orienter une partie des efforts de recherche vers l’organisation de ce type de composés en vue de futures applications. Une solution intéressante consiste à utiliser l’auto-organisation de la matière au sein de systèmes fluides comme les gels ou cristaux liquides. Le projet MagnLC prend place dans ce domaine en émergence. Nous proposons de développer et d’étudier de nouveaux hybrides magnétiques dans lesquels des composés moléculaires magnétiques bien connus sont modifiés afin de leur conférer des propriétés mésogènes.



  • NAME Nouvelles approches de l’ère maoïste (1949-1976): histoire quotidienne et mémoire non-officielle

    Nouvelles approches de l’ère maoïste (1949-1976): histoire quotidienne et mémoire non-officielle
    Depuis les années 1990, de nouveaux documents et de nouvelles formes de mémoire collective sur l’époque de Mao sont apparus en Chine. La multiplication des histoires orales, des recherches d’archives et la publication de ces documents, ainsi que ces nouvelles formes d’associations mémorielles nous semblent toutes fondées sur un désir de se confronter au passé de manière critique, afin de construire une histoire (minjian) « populaire » ou « non-officielle » de la Chine d’après 1949.

    Vie quotidienne et mémoire quotidienne
    En Chine, alors que les générations de témoins directs du Maoïsme atteignent un âge avancé, les archives se sont récemment ouvertes, et en parallèle, des projets d’histoire orale se sont développés de manière significative. Ces initiatives ouvrent un nouveau domaine de recherche, à la fois sur la société quotidienne sous le Maoïsme en tant qu’objet historiographique, et sur la manière dont le Maoïsme est resté dans la mémoire populaire ordinaire. Ces deux éléments – la documentation de l’histoire et la conservation de la mémoire – sont inséparables pour l’émergence d’une histoire critique du Maoïsme.
    Nous menons donc des enquêtes sur différents aspects de ce champ, des nouvelles archives et histoires orales de la vie quotidienne sous Mao, et en particulier sur la violence caractérisant les relations sociales à l’époque, jusqu’aux initiatives contemporaines consacrées à la conservation d’une mémoire non-officielle du Maoïsme. Ces initiatives remettent en question le monopole du Parti sur l’écriture de l’histoire de la République Populaire de Chine.



  • ST MALO Spéciation de l’uranium dans des organismes vivants en milieu aquatique - Développements analytiques

    L’uranium et ses cibles biologiques dans les organismes d’eau douce.
    Mise au point d’un ensemble de méthodes analytiques non dénaturantes pour déterminer les complexes uranium-biomolécules intacts dans des organes cibles d’organismes aquatiques exposés à de l’uranium.

    Un défi analytique pour une question d’évaluation du risque écologique
    La détermination de la distribution et de la spéciation chimique des substances chimiques s’accumulant dans les organismes vivants est essentielle pour connaître leur devenir, caractériser l’exposition et élucider leur toxicité. En effet, mieux expliciter le lien entre l’exposition d’un organisme à une substance et sa toxicité, permet de proposer in fine des marqueurs d’exposition et d’effets pour l’évaluation du risque écologique. L’uranium (U) est un radioélément dont les concentrations dans l’environnement peuvent être augmentées par les rejets des installations du cycle de combustible nucléaire. Une fois entré dans les organismes, l’U peut former de nombreux complexes chimiques avec les biomolécules (protéines, peptides, acides nucléiques), pouvant impliquer un changement de leurs fonctions. Certaines études ont montré que l’U peut perturber le métabolisme d'éléments essentiels (fer, calcium) et entraîner d’importants dysfonctionnements cellulaires. Ainsi l’objectif principal a été de déterminer la microdistribution et la nature des cibles biologiques de l’U dans différents organes cibles d’organismes aquatiques modèles (poisson, écrevisse) exposés à l’U, pour comprendre son devenir moléculaire dans ces organismes aquatiques, en corrélation avec ses effets toxiques.
    Pour atteindre cet objectif, des développements analytiques de pointe sont nécessaires. Un des défis analytiques majeurs concerne la conservation des complexes chimiques U-biomolécule non-covalents et l’identification de ces molécules (spéciation). De plus, un effort particulier a été nécessaire pour explorer des niveaux d’accumulation en U très faibles (accumulation <50ng), issus d’exposition proches de celles de l’environnement, sur des organismes modèles, à l’échelle individuelle. Ces développements analytiques ont été effectués pour chacune des techniques de séparation chimique, de détection multiélémentaire et moléculaire, pour permettre l’identification des complexes U-biomolécule.



  • POMEDOR Populations, poteries et alimentation en Méditerranée orientale médiévale

    Populations, poteries et alimentation en Méditerranée orientale médiévale
    Le projet POMEDOR se propose d'explorer et de développer des recherches pluridisciplinaires portant sur l'alimentation en Méditerranée orientale médiévale, en croisant approches historique, archéologique et archéométrique, et à partir d'études de cas à Chypre, sur la côte levantine, en Turquie et en Grèce.

    Les pratiques alimentaires en Méditerranée orientale médiévale, un domaine de recherche prometteur à explorer
    Les pratiques alimentaires constituent un domaine de recherches en pleine expansion, au sein duquel la Méditerranée orientale médiévale demeure encore pratiquement inexplorée. Il s'agit pourtant d'une région et d'une époque à fort potentiel. Le projet POMEDOR se propose d'explorer et de développer ce nouveau champ de recherches en utilisant une approche pluridisciplinaire alliant histoire, archéologie et archéométrie.
    Nous nous intéressons en particulier à l'évolution des pratiques alimentaires dans des contextes correspondant à l'arrivée de populations de culture différente (conquêtes arabes et seldjoukides, croisades). En Méditerranée orientale médiévale cohabite une mosaïque de communautés (arabo-musulmane, byzantine, latine, turque...), étudiées par les historiens sous différents aspects incluant conflits et échanges commerciaux, mais bien moins du point de vue des contacts et échanges culturels. L'alimentation nous semble une façon particulièrement prometteuse d'éclairer ces aspects, non seulement en tant que marqueur social et culturel, mais aussi comme possible point de rencontre.
    En se basant sur des études de cas à Chypre, sur la côte levantine, en Turquie et en Grèce, des approches diachroniques et synchroniques tenteront de corréler des données de différente nature et de mettre en évidence des associations significatives de marqueurs. Il s’agit d’examiner non seulement les produits consommés, mais également la manière de les préparer et de les consommer, et de les replacer dans leur contexte archéologique et historique. A partir de ces différents éléments, nous tenterons de percevoir différentes «cultures alimentaires«, leur perméabilité et les aspects dynamiques de cette perméabilité.
    Un des enjeux de ce projet est aussi de constituer, à partir de travaux actuellement largement dispersés, une communauté scientifique pluridisciplinaire autour de ces thématiques, et de créer des outils favorisant les recherches de cette communauté sur le long terme.



  • Epi-RNase Fonction des protéines RNaseIII-like de plantes. Implication dans l’épigénome.

    Fonction des protéines RNaseIII-like de plantes. Implication dans l’épigénome.
    Les petits ARN produits par les protéines RNaseIII de type Dicer régulent l’expression génique au cours du développement et en réponse aux stress. La plupart des organismes possèdent également des protéines de type RNaseIII classique dont la fonction reste majoritairement inconnue. Le but de ce projet est d’étudier ces protéines chez la plante modèle Arabidopsis.

    Relation structure-fonction et rôle biologique des protéines RNaseIII-like de plantes
    Le génome de la plante modèle Arabidopsis possède 4 gènes (appelées DCL) qui codent des protéines RNaseIII de type Dicer qui produisent les petits ARN (miRNAs et siRNAs) qui régulent l’expression génique au cours du développement et en réponse aux stress. Arabidopsis possède également dans son génome 3 gènes (appelées RTL) qui codent potentiellement d’autres protéines de type RNaseIII qui s’apparentent plus aux RNaseIII de type bactériennes ou fongiques. RTL2 est exprimé ubiquitairement et permet la maturation d’ARN ribosomique, tandis que RTL1 et RTL3 ne sont quasiment pas exprimés (à l’exception d’une très faible expression de RTL1 dans les racines). Notre projet vise à exprimer ces protéines in vitro et in vivo et à les purifier afin de caractériser leur activité et d’identifier quels ARN constituent leurs substrats naturels. Les relations structure-fonction seront également étudiées grâce à des expériences de swap (échanges de domaines entre ces 3 protéines). La perte de fonction de ces protéines n’ayant apparemment aucune incidence sur le développement de la plante dans des conditions de croissance contrôles au laboratoire, notre projet vise à dresser l’inventaire des miRNAs et siRNAs chez des mutants défectifs pour chacune de ces protéines et à caractériser les modifications de l’épigénome induites chez ces mutants. Une étude similaire (inventaire des miRNAs et siRNAs et caractérisation de l’épigénome) sera également réalisée sur des plantes qui surexpriment chacune de ces protéines afin de mieux appréhender leur rôle biologique.



  • Bio-ssNMR Développements de la RMN du solide pour les protéines et les complexes de protéines.

    De nouvelles approches spectroscopiques pour l’étude d’assemblages de protéines
    Des méthodes innovantes en Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) pour la caractérisation à l'échelle de l'atome de la structure d'assemblages biologiques complexes.

    Obtenir des informations clés sur la structure d’assemblages de protéines complexes par spectroscopie RMN à l'état solide
    La machinerie cellulaire repose sur d’innombrables partenaires biologiques formés d’assemblages supramoléculaires complexes de protéines. Un portrait complet de la biochimie cellulaire nécessite cependant une compréhension fine des interactions entre les différents acteurs. La Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) parce qu’elle permet de déterminer le repliement et la dynamique des protéines à l’échelle de l’atome, mais également les interactions entre les biomolécules, est une approche clé pour une compréhension en profondeur des processus chimiques impliqués dans la biologie des systèmes cellulaires. En particulier, la RMN en phase solide est particulièrement bien adaptée pour l’étude d’assemblages macromoléculaires qui, en raison de leur taille et/ou de leur flexibilité, sont souvent difficiles à caractériser par d'autres techniques. Plusieurs verrous restent cependant à résoudre avant que cette technique puisse véritablement s’attaquer à la caractérisation structurale d’assemblages biologiques complexes et de nombreux développements méthodologiques sont attendus dans ce domaine en pleine évolution.



  • HYDRIDES Excitation et chimie des hydrures interstellaires

    HYDRIDES
    Excitation et chimie des hydrures interstellaires

    Objectives
    Entre 2010 et 2013, l’observatoire spatial infra-rouge Herschel de l’Agence Spatiale
    Européenne a cartographié les hydrures1 interstellaires avec une résolution spectrale et une
    sensibilité sans précédent. L’analyse fine de tels spectres a pour prérequis la connaissance des
    taux de collision des hydrures par H, H2 et les électrons. Avant 2013, des données
    collisionnelles précises pour des hydrures étaient disponibles pour seulement deux espèces :
    HF et H2O. Pour quelques autres hydrures, les calculs utilisaient l’atome d’hélium comme
    substitut à H2, par simplicité. Or, des différences collisionnelles significatives existent entre He,
    H et H2. En outre, toutes les études précédentes avaient été menées dans le cadre de
    l’approximation des rotateurs rigides. Cette approximation est discutable dans le cas d’ions ou
    de radicaux car les voies réactives avec H ou H2 peuvent jouer un rôle, même à basse
    température. Les trois principaux objectifs de notre projet HYDRIDES (2013-2017) étaient i)
    d’aborder l’excitation collisionnelle de radicaux et ions hydrures avec les meilleurs outils
    théoriques ii) de comparer la théorie à l’expérience au niveau état-à-état et iii) d’évaluer l’impact des nouveaux taux de collision sur des modèles de transfert de rayonnement et de
    comparer les prédictions aux observations.



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