Polymères Dynamiques- Systèmes Dynamiques Interactives pour Membranes Constitutionnelles – DYNAMERS

Le projet a commencé effectivement le 1er janvier 2011. Nous avons démarré et accompli les principales tâches du projet concernant:
1. Synthesis of dynameric systems and their use for system preparation.
2. Dynameric membranes for gas separation and capture.
3. Nanobiostructured membranes for viruses, endotoxins and antibiotics removal
4. 3D porous reservoirs as confined multivalent dynameric platforms for quartz crystal microbalance (QCM) biosensors.

Durant les premiers 30 mois du projet, 15 publications et 4 chapitres de livre ont été publiés. D’autres publications sont soumises ou en cours de rédaction. 1 livre (Constitutional Dynamic Chemistry) et 1 numéro special Israel. J. Chem. (Constitutional Dynamic Systems) ont été publiées en collaboration par les Partenaires du Projet. Plus d’une centaine des conférences invitées ont été présentées dans le cadre du projet.

Les étapes de synthèse et de préparation des matériaux dynamères et de la mise en œuvre de systèmes (films, membranes, couches minces, etc.) ont été accomplies. Les tâches de caractérisation structurale (partenaire 1,2) et les mesures des propriétés de reconnaissance, de transport et de la mise en forme (partenaire 1, 2) sont en cours de finalisation.

1. Constitutional Dynamic Chemistry, Topics in Current Chemistry, M Barboiu Editor, Springer Verlag, 2012. ISBN 103642283438; ISBN 13 9783642283437.
2. M. Barboiu, J.M. Lehn, Constitutional Dynamic Systems, Editorial, Israel J. Chem. 2013,53(1-2), 9-10.
1. P. Kovar?íc?ek, J.-M. Lehn, , J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 9446-9455.
2. G. Vantomme and J.-M. Lehn, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 3940 –3943
3. N. Hafezi and J.-M. Lehn, , J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 12861-12868
4. F. Dumitru, Y.-M. Legrand, E. Petit, A. van der Lee, M. Barboiu, Dalton Trans., 2012, DOI: 10.1039/c2dt31532g.
5. N. Wilhelms, S. Kulchat, and J.-M. Lehn, Helv. Chim. Acta 2012, 95, 2635-2651.
6. N. Roy, E. Buhler, J.-M.Lehn, , Polym. Chem., 2013, 4, 2949–2957.
7. G. Nasr, T. Macron, A. Gilles, E. Petit, M. Barboiu, S Chem.Commun., 2012, 48, 7398-7400. DOI: 10.1039/C2CC33603K.
8. G. Nasr , T. Macron , A. Gilles , Z. Mouline, M. Barboiu , Chem. Commun., 2012, 48, 6827-6829, DOI: 10.1039/ C2CC32656F.
9. G. Nasr, T. Macron, A.Gilles, C. Charmette, J. Sanchez, M. Barboiu,, Chem. Commun., 2012, 48(94) 11546-11548, DOI:10.1039/C2CC35821B.
10. G. Nasr, A. Gilles, T. Macron, C. Charmette, J. Sanchez, M. Barboiu, T. Israel J. Chem. 2013, 53(1-2), 97-101. DOI: 10.1002/ijch.201200081
11. L. Marin, B. Simionescu, M. Barboiu, Chem.Commun., 2012, 48, 8778-8780. DOI: 10.1039/C2CC34337A
12. L. Marin, I. Stoica, M. Mares, V. Dinu, B. C. Simionescu, M. Barboiu, J. Mat. Chem., 2013, 1 (27), 3353-3358. DOI:10.1039/c3tb20558d
13. A.Gilles, S. Mihai, G. Nasr,E. Mahon, S. Garai, A. Müller, M. Barboiu, H. Israel J. Chem. 2013, 53(1-2), 102-107.
14. S. Mihai, J. Dauthier, Y. Le Duc, A. El Mansouri, A. Mehdi, M. Barboiu, Eur. J. Inorg. Chem. 2012, 5299-5304. DOI: 10.1002/ejic.201200754
15. M. Barboiu and A. Gilles, Acc. Chem. Res., 2013, 46, doi: 10.1021/ar400025e.

DYNAMERS est un projet interdisciplinaire de recherche fondamentale et appliquée qui a pour but de maîtriser les systèmes multivalents (polymères dynamiques, nanoparticules, surfaces, membranes) en utilisant une approche dynamique constitutionnelle afin de créer des dispositifs fonctionnels dont les applications potentielles peuvent aller du biocapteur aux membranes à haute sélectivité en passant par des dispositifs de stockage / transfert d’informations. Les matériaux polymériques adaptatifs capables de réagir à des signaux physiques ou des vecteurs chimiques par modification de leur propre constitution représentent une classe intrigante de systèmes intelligents d’intérêts fondamental et appliqué.

Plus généralement, pour élargir la portée du projet DYNAMERS, nos autres défis pourraient fournir de nouvelles réponses dans les fonctionnements de base qui contrôlent la conception des systèmes dynamiques « intelligents ». Dans ce contexte, un choix extrêmement riche d'éléments nanoscopiques accessibles, parfaitement ordonnés sur des gammes de longueur macroscopique, émergent comme des voix prometteuses pour produire des moules et des échafaudages adaptatifs pour la fabrication de matériaux « idéaux ». La chimie constitutionnelle dynamique [1] offre une solution potentielle pour accéder à des systèmes fonctionnels comme :

a) Membranes sélectives au CO2 ou entre O2/N2;
b) Membranes pour la capture de virus, d’endotoxines et d’antibiotiques dans l’eau;
c) Surfaces 3D multivalentes pour biocapteurs de type quartz crystal microbalance (QCM)
d) Eponges à nanoparticules dynamiques

Notre projet est basé sur la création avant-garde de systèmes polyvalents originaux reposants sur les concepts remarquables pré-mentionnés, et ceci peut contribuer à augmenter la capacité concurrentielle de la France dans ces domaines pionniers de la chimie, de la science des matériaux et des nanotechnologies. La clef et l'objectif premier de DYNAMERS est de fournir à la recherche une connaissance profonde et une expertise des Nanosystèmes Dynamiques Interactifs avec des applications environnementales et biotechnologiques sur la base de la chimie dynamique, la science des matériaux, la science des membranes et des nanosciences. La recherche multidisciplinaire sera guidée par le but scientifique ambitieux de créer une nouvelle génération des nanoplatformes polyvalentes hautement sélectives, pouvant fournir de nouvelles réponses sur les critères régissant en espace et temps réel les interactions polyvalentes entre les composants d'intérêts dans les systèmes fonctionnels intelligents. DYNAMERS exposera les chercheurs impliqués au processus de la conception, de la fabrication et de l'optimisation d'une série de systèmes fonctionnels comme les membranes, les biocapteurs, les micropuces, et les nanosystèmes en vue d’applications biomédicales, biotechnologiques et industrielles. De plus, la nature multifacettes de DYNAMERS fournira aux groupes intervenants un environnement interdisciplinaire propice où chimie, biochimie, nanotechnologie et sciences des matériaux membranaires et environnementales seront en contact par des frontières interpénétrées