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

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  • Imperio Implants se formant in-situ pour le traitement des parodontites

    Implants sur mesure pour prévenir le déchaussement des dents
    Des implants innovants se formant in-situ sont développés pour le traitement de la parodontite, principale cause de perte de dents chez l’adulte. Ces systèmes de délivrance du principe actif innovants se forment in-situ, dans la poche parodontale du patient et libèrent une combinaison d’actifs à des vitesses préprogrammées. Fait important, ces produits sont sans antibiotiques, restent fiablement au site d’action et adaptent leur géométrie et dimensions à chaque poche (médecine personnalisée).

    Le principal objectif de ce projet est de développer des implants innovants se formant in-situ, capable de surmonter les principaux obstacles à un traitement médicamenteux efficace de la parodontite
    La parodontite est une maladie inflammatoire chronique du parodonte à très forte prévalence, conduisant à la destruction des tissus de soutien de la dent et finalement à sa perte. Les microorganismes présents dans les poches parodontales des patients produisent des molécules qui attaquent directement les tissus hôtes, et/ou provoquent une réponse immunitaire conduisant à la destruction des tissus. La parodontite est la principale cause de perte de dents chez l’adulte : 47% des adultes américains sont atteints de parodontites débutantes, modérées ou sévères (64% des plus de 65 ans). Son traitement est très difficile car l’affinité du principe actif pour les poches est faible et son élimination par le fluide gingival rapide. Ainsi, de fortes concentrations systémiques sont nécessaires par des voies d’administration classiques et les concentrations au site d’action restent malgré tout faibles. Le patient est donc exposé à de potentiels effets secondaires graves avec une faible efficacité thérapeutique, malgré l’existence de molécules actives contre la flore pathogène et l’inflammation. Ces obstacles peuvent être surmontés en recourant aux formes galéniques à libération contrôlée locales : dans ce cas, le principe actif est administré directement au site d’action et sa libération contrôlée. Différents systèmes ont été proposés, néanmoins la plupart contiennent des antibiotiques et souffrent d’un manque d’adhérence aux parois des poches, combiné à des propriétés mécaniques inappropriées. Il en résulte une expulsion incontrôlée du système au cours du traitement et, donc, une exposition non fiable au principe actif. L’objectif de ce projet est d’adresser ces problèmes et développer des implants innovants se formant in-situ : (i) faciles à injecter, (ii) se répandant au sein des poches et adaptant leur géométrie et taille aux besoins individuels, (iii) présentant des temps de résidence fiables, et (iv) contrôlant la libération d’actifs non–antibiotiques dans le temps.



  • CorteXcell Les mécanismes corticaux de l'apprentissage associatif et de ses troubles dans le syndrome de l'X Fragile

    Les réseaux corticaux sensoriels impliqués dans l'apprentissage Pavlovien et leurs désordres dans le syndrome de l’X Fragile
    Nous voulons identifier des réseaux de neurones sensoriels impliqués dans l'apprentissage associatif et comprendre comment leur disfonctionnement altère les fonctions cognitives des individus atteints d'X Fragile.

    Apprentissage associatif et réseaux sensoriels
    L'apprentissage repose en grande partie sur des changements de connections neuronales dans et entre des structures cérébrales. Se souvenir de stimuli sensoriels associés à des événements marqués émotionnellement est une aptitude cruciale tant elle permet aux individus d'éviter les situations aversives et d'approcher celles qui leurs sont bénéfiques. Le conditionnement Pavlovien qui associe stimuli sensoriels et punition a fait l'objet de nombreuses études. Les réseaux de différentes structures se métamorphosent, en particulier ceux des aires corticales sensorielles primaires : le conditionnement élargit la représentation corticale du stimulus qui vient d'être renforcé, comme pour signifier sa nouvelle charge émotionnelle. Cependant, les réseaux neuronaux responsables de la transformation des cartes corticales sont encore méconnus. Qui plus est, même si la plasticité des cartes corticales et une conséquence indiscuté du conditionnement, son rôle exacte dans le stockage et la restitution de la mémoire associative doit encore être élucidé. Le poids du cortex dans ce processus pourrait varier selon la complexité de la tache à exécuter.
    Nous voulons:
    - identifier les connections corticales transformées par le conditionnement
    - décrire les mécanismes cellulaires de plasticité sous-jacents
    - mettre à l'épreuve le rôle du cortex sensoriel primaire dans la mémoire associative.



  • GPYRONE Désymmetrisation de l’a,a'-dimethoxy-g-pyrone pour un accès rapide à une large diversité moléculaire

    Désymmetrisation de l’a,a'-dimethoxy-g-pyrone pour un accès rapide à une large diversité moléculaire
    La méthode de desymmetrisation que nous avons mis au point permet d'atteindre de façon rapide et efficace des molécules proches de produits naturels. Nous avons ainsi visé l'ocellanopyrone mais aussi des analogues de l'auréothine, une molécule aux propriétés biologiques très intéressantes.

    Comprehension de la photosensibilité de l'aureothine et acces enantio et diastereoselective de l'ocellanopyrone
    Les objectifs initiaux comportaient la synthèse d’analogues de l’auréothine, un produit naturel dont nous maitrisons la synthèse et dont nous avons révélé, en collaboration avec Janssen R&D, les propriétés antiprolifératives intéressantes. Cette molécule étant sensible à la lumière, nous avions pour objectifs d’identifier et de palier aux origines de cette instabilité tout en préservant une activité biologique intéressante. De manière décisive, les molécules synthétisées lors de ce programme devaient être photo-stables avant toute évaluation par notre partenaire industriel.
    En parallèle, nous avions pour objectif la synthèse de l’ocellanopyrone, un produit naturel dont la synthèse diastéréo- et énantioselective est à établir et pour laquelle nous avions imaginé une stratégie basée sur la désymétrisation de l’a,a’-dimethoxy-g-pyrone établie lors de nos travaux sur l’auréothine.



  • 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.



  • SAMOSA Synechococcus as a model genus for studying adaptation of marine phytoplankton to environmental changes

    Comment le phytoplancton marin s’adapte-t-il au changement global ?
    La cyanobactérie Synechococcus, un micro-organisme pertinent pour mieux comprendre les effets des variations des conditions environnementales (température, lumière visible et ultraviolette, etc.) en culture et dans le milieu naturel.

    Comprendre les mécanismes d’adaptation du phytoplancton à la lumière et à la température
    Les océans sont particulièrement affectés par le changement climatique qui cause notamment une augmentation i) de la température moyenne de l’eau, ii) de la quantité de rayonnements ultraviolets atteignant la surface, et iii) de la proportion des surfaces océaniques pauvres en sels nutritifs. Un des enjeux majeurs pour comprendre l’impact de ces processus sur l’océan mondial est l’étude de la capacité des microorganismes photosynthétiques (phytoplancton) à s’acclimater à court terme (physiologiquement) ou s’adapter à long terme (modification/acquisition de gènes) à ces changements. Les cyanobactéries marines du genre Synechococcus sont parmi les modèles biologiques les plus pertinents pour étudier ces questions car elles sont cosmopolites, très abondantes dans l’océan mondial, et sont appropriées à des études multi-échelles, des gènes à l’océan global.
    Le projet SAMOSA vise à caractériser et modéliser les principaux mécanismes d'acclimatation et d'adaptation des Synechococcus afin de mieux prédire leur adaptabilité, leur dynamique et leur distribution à différentes échelles de temps et d'espace dans un milieu soumis au changement global. En particulier, le projet SAMOSA propose de modéliser la réponse des gènes aux variations des conditions environnementales à la fois sur une « souche modèle » de Synechococcus mais également sur plusieurs autres souches représentatives de la diversité génétique des populations du milieu naturel. Le rôle de ces gènes dans l'adaptation au stress sera vérifié en analysant différents métagénomes et métatranscriptomes, obtenus dans le cadre de la campagne TARA-OCEANS, provenant de différentes régions océaniques, à différentes profondeurs et présentant des paramètres environnementaux contrastés.



  • PRESTO L’évolution du système prépositionnel du français

    L’évolution du système prépositionnel du français : approche diachronique et quantitative
    Etude diachronique de l’emploi, des valeurs sémantiques et discursives de prépositions simples du français de l’ancienne langue (IXè s.) jusqu’au français contemporain.

    Parvenir à une vision innovatrice du devenir historique des prépositions.
    Les travaux publiés durant ces vingt dernières années sur les prépositions ont contribué à en renouveler l’approche sur les plans syntaxique, sémantique et distributionnel. On ne dispose cependant pas actuellement d’études statistiques menées sur de vastes corpus en vue de détecter les variations diachroniques de la combinatoire préférentielle des prépositions. Tel est l’objectif général du présent projet.
    Cet objectif se décline en sous-objectifs : I) Améliorer nos connaissances sur la combinatoire des prépositions du français, de l’ancienne langue (IXe s) jusqu’au français contemporain ; ii) Observer et problématiser l’émergence, la réorganisation et le déclin de structures figées ; iii) Établir des rapports entre les fluctuations fréquentielles de la combinatoire prépositionnelle, la recherche de plus-values sémantiques ou discursives et les besoins d’expression au sein d’une société ; iv) Etablir des rapports entre certaines restructurations observées dans le système de la langue et les préoccupations sociétales ; v) Etendre le champ d’application de la notion de profil combinatoire à des schémas co-occurrentiels se manifestant dans des unités textuelles plus vastes.
    La projet s’est par ailleurs engagé à rendre accessible au maximum en téléchargement selon une licence ouverte les éléments suivants qui seront produits ou améliorés par le projet : lexiques et corpus d’apprentissage, logiciels de TAL et ressources associées, logiciels d'analyse de corpus.



  • TURBULON Transfert d'énergie en turbulence d'ondes

    La turbulence d'ondes : un phénomène universel de l'astrophysique à l'océanographie?
    Transfert d'énergie en turbulence d'ondes

    Vers une meilleure compréhension de la turbulence d'ondes
    La turbulence d'ondes est un domaine en plein essor depuis plusieurs années. Elle concerne l'étude des propriétés dynamiques et statistiques d'un ensemble stochastique d'ondes en interaction. Ce phénomène, très courant, se rencontre dans des situations variées sur des échelles très différentes : astrophysique, géophysique, mathématique et différents domaines de la physique. Le but principal est de comprendre les transferts d'énergie entre ondes non linéaires au moyen de lois génériques, quelque soit le milieu particulier dans lequel ces ondes se propagent. La théorie de turbulence d'ondes (ou turbulence faible) a permis dès la fin des années 60 de calculer analytiquement, les solutions stationnaires hors équilibres pour le spectre des ondes dans pratiquement tous les domaines de la physique. Malgré l'existence de nombreuses prédictions théoriques exactes, les expériences de laboratoire sur la turbulence d'ondes restaient peu nombreuses. Les dernières années ont vu un effort expérimental important, particulièrement en France, notamment pour sonder les limites de validité de la théorie basée sur des hypothèses très contraignantes. Nos expériences montre les limitations du cadre théorique actuel, qui en retour, suscite un regain d'intérêt théorique et numérique.

    L’objectif de ce programme est de sonder expérimentalement et numériquement les limites de validité de la théorie de turbulence d’ondes (effets de taille finie du système, rôle des fortes non-linéarités, et de la dissipation). Un deuxième objectif consiste à mieux comprendre les écoulements dans lesquels deux mécanismes de transfert d'énergie sont en compétition (par exemple ondes et tourbillons).

    Ce projet de recherche fondamentale devrait ainsi permettre à terme une meilleure compréhension des mécanismes de transferts d’énergie en turbulence d’ondes avec des implications en océanographie, géophysique et astrophysique.



  • FLUTTENER Récupération de l'énergie d'un écoulement par le flottement de plaques piézoélectriques

    Récupération de l'énergie d'un écoulement par le flottement de plaques piézoélectriques
    Les instabilités fluide-solide permettent la mise en mouvement spontanée et auto-entretenue de structures par un écoulement géophysique stationnaire (ex: vibrations de cables soumis à un courant sous-marin, battement d'un drapeau dans le vent). Ce projet vise à étudier la récupération de l'énergie mécanique associée au mouvement d'une plaque flexible en écoulement axial (ex: drapeau) au moyen de composants piézoélectriques ainsi que la dynamique couplée fluide-solide-électrique qui en résulte.

    Vers une meilleure compréhension et une optimisation des interactions fluide-solide-électriques.
    Ce projet s'articule autour de trois objectifs principaux qui permettront d'évaluer la faisabilité et le potentiel de récupération d'énergie d'un drapeau piézoélectrique en écoulement axial.

    L'objectif principal est la compréhension de la dynamique de la plaque piézoélectrique, et l'évaluation de l'énergie récupérable. Pour cela, un modèle couplé fluide-solide-électrique est nécessaire, permettant la prise en compte de la rétroaction des composants piézoélectriques: la déformation de ces composants entraîne un transfert de charges dans le circuit aval, et une tension électrique aux bornes de ces composants entraîne un effort supplémentaire sur la structure. La modification des propriétés de battement par le circuit aval doit être comprise et quantifiée. Enfin, l'efficacité du système sera déterminée, comme la fraction du flux d'énergie cinétique dans le fluide effectivement convertie en énergie électrique dans le circuit aval.

    Le deuxième objectif de ce projet est d'identifier des améliorations potentielles de l'efficacité de ce système au travers d'une optimisation du circuit aval connecté aux composants piézoélectriques. Dans ce but, le projet appliquera à ce système différentes techniques d'électronique de puissance à la pointe de ce domaine. Le défi le plus important associé à cet objectif est la mise au point d'un modèle complètement intégré permettant la prise en compte de ces techniques et de la dynamique du drapeau.

    Enfin, du fait de la faible densité énergétique des écoulements géophysiques, il est probable que ce type de dispositif soit utilisé, non pas de manière isolée, mais en utilisant plusieurs récupérateurs identiques. Le troisième objectif de ce projet est donc de déterminer la nature et l'effet des interactions hydrodynamiques et électrodynamiques de deux ou plusieurs unités. En particulier, on s'intéresse à la possibilité de récupérer une quantité d'énergie supérieure du fait de ce couplage.



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