Doctorant en deuxième année

Regioregular poly(3-alkylthiophenes) are rigid conducting polymers widely used in different devices such as field effect transistors or photovoltaic cells, but also as surface
coatings to tune wetting properties or for biological applications. The device performances strongly depend on the polymer organization. π-π interactions between thiophene units lead to the formation of semicrystalline thin films at room temperature, in which the polymer tends
to adopt a nanofibril organization. Nevertheless, the organization degree significantly depends on the processing conditions (deposition method, solvent, concentration…),
showing the importance of the film elaboration technique to control the polymer organization. As it leads to highly ordered layers, we propose to use the Langmuir film technique to provide an alternative way to the deposition by spin-coating or drop-casting generally used for device elaboration.

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Développement de matériaux polymères d'étanchéité de bâtiments résistants à la biodégradation microbienne

La contamination microbienne des surfaces pose de nombreux problèmes économiques et sanitaires dans des secteurs industriels variés. Les secteurs de l'agroalimentaire et des piscines sont particulièrement exposés à des risques de contaminations microbiennes pouvant induire une biodégradation des surfaces colonisées. Celle biodégradation est le résultat de processus physiques liés à la croissance microbienne en particulier des microorganismes filamenteux, et biochimiques liés au métabolisme microbien. Ainsi, la SPPM, filiale d'ETANDEX (entreprise de travaux spéciaux du bâtiment), qui conçoit et développe des procédés innovants de revêtements d'étanchéité, mis en œuvre par ETANDEX, travaille à l'amélioration de ses procédés afin de répondre à cette problématique de contamination microbienne et de biodégradation des matériaux. Les objectifs du sujet de thèse sont donc orientés vers l'amélioration des performances et de la durabilité de revêtements de surface à haute performance conçus par la SPPM. Le projet propose d'étudier la résistance à la colonisation et à la biodégradation microbienne de matériaux de revêtement de surface dans le but d'augmenter leur durabilité et leur qualité sanitaire et ce, à travers quatre objectifs majeurs : développer des essais/protocoles permettant de discriminer, vis-à-vis des micro-organismes, les produits de revêtement entre eux, caractériser la biodégradation des constituants des revêtements SPPM, améliorer les connaissances sur la colonisation et la biodégradation microbienne de revêtements de résines époxydiques et polyuréthanes (PUR) dans différentes conditions d'utilisation et enfin, développer des revêtements de surface antimicrobiens pour un usage en revêtement de piscine et/ou en industrie agroalimentaire.

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Doctorant en première année

Compensateur Actif Parallé/e avec Génération Renouvelable Structure d'Onduleur å composants en Carbure de Silicium, SIC)

Ce projet consiste à développer des approches de conception de technologies avancées pour éliminer les perturbations électriques dans les réseaux principaux, intelligents et embarqués (navires, avions, trains, voitures, etc.), tout en luttant contre le changement climatique. Cet objectif peut être atteint en réalisant un système électrique plus efficace, plus économique et mieux contrôlé.

Cette recherche sera menée dans le cadre d'une convention CIFRE hébergée par le laboratoire Quartz de l'ENSEA, en collaboration avec le laboratoire GEEPs et IMEON Energy (industrie). Elle s'inscrit parfaitement dans les compétences disponibles dans le laboratoire QUARTZ, la modélisation des réseaux électriques, les sources d'énergie renouvelables, les dispositifs de puissance, en particulier les filtres actifs, le contrôle et la modélisation des composants SiC pour la commutation rapide (électronique rapide).

Le projet de ces derniers bénéficiera également de l'expertise du laboratoire GeePs dans le domaine de la commutation de puissance.

La réalisation finale aura lieu à IMEON Energy.

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La diagenèse précoce des sédiments carbonatés au laboratoire : approche expérimentale des processus géologiques et leur rôle sur les propriétés réservoirs

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Dans les batteries NiZn, les électrodes sont séparées par un séparateur polymère, dont la fonction est de limiter la diffusion de certains ions vers l'une des électrodes, tout en favorisant le transfert d'autres ions. Aujourd'hui, la durée de vie de ces séparateurs limite les performances des batteries. Il est donc nécessaire de développer de nouveaux matériaux plus résistants aux conditions alcalines de ces batteries. Afin d'identifier et de comprendre les paramètres structurels des séparateurs qui affectent leur durée de vie, un vieillissement chimique dans le temps de membranes de référence a été réalisé. La stabilité du revêtement a été étudiée ainsi que l'évolution des propriétés de la membrane (structure, conductivité, sélectivité...) avant et après vieillissement. Des stratégies pour améliorer le revêtement des membranes ont été identifiées. Un revêtement PVA a été introduit sur la membrane Celgard, ce revêtement améliore la mouillabilité et l'absorption de la membrane. Contrairement aux revêtements commerciaux, celui développé dans cette étude résiste à l'extraction dans des solvants aqueux et ses propriétés restent inchangées après 1 mois de vieillissement en solution alcaline.

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Implantation sur cible FPGA de jumeaux numériques embarqués contribuant à la fiabilité et la surveillance de l’état de santé de convertisseurs statiques

La fiabilité constitue l’un des enjeux majeurs pour le développement d’actionneurs électromécaniques embarqués et ceci dans de nombreux domaines tels que l’électromobilité. Malgré une évolution très nette de leurs performances, les convertisseurs statiques demeurent parmi les éléments les plus critiques de ces actionneurs altérant ainsi leur fonctionnement normal et par conséquence la sécurité de l’ensemble du système. Il est donc important de mettre en place une démarche d’évaluation et de prédiction de leur fiabilité en étudiant le comportement électrique et thermique de chaque élément du convertisseur, notamment les interrupteurs de puissance. Pour ce faire, des fonctionnalités spécifiques doivent être implantées conjointement avec les algorithmes de commande du système. Ces fonctionnalités intègrent les modèles du oud’une partie du convertisseur statique ce qui se traduit par la nécessité d’embarquer des jumeaux numériques temps-réel les plus précis et les plus fidèles possible. Ces jumeaux doivent en effet reproduire le plus fidèlement les caractéristiques statiques et dynamiques des interrupteurs de puissance, ces dynamiques étant de plus en plus rapides avec l’émergence des technologies à grand gap (SiC/GaN). Ainsi, le développement de tels simulateurs doit satisfaire trois contraintes importantes et totalement antagoniques :

▪ Le niveau de précision du modèle mathématique adopté qui est étroitement liée à sa complexité algorithmique.
▪ La nécessité d’exécuter ce modèle avec un pas de simulation extrêmement court afin d’approximer le plus fidèlement les commutations rapides des interrupteurs de puissance.
▪ La nécessité d’utiliser des plateformes numériques intégrant suffisamment de ressources matérielles et logicielles pour supporter une telle complexité tout en garantissant une exécution rapide. Dans ce sens, l’un des constats émis à travers différentes expertises souligne l’importance de déployer des plateformes numériques de type FPGA, reconnues pour leur rapidité de calcul et leur capacité d’intégration.

Dans ce contexte, le travail à mener dans le cadre de cette thèse sera de développer des jumeaux numériques embarqués dont le rôle sera de surveiller l’évolution des différentes grandeurs électriques à partir desquelles des indicateurs de l’état de santé du convertisseur seront développés. De plus, pour prendre en compte les conditions de fonctionnement évolutives du convertisseur, il est nécessaire de joindre à ces jumeaux des mécanismes d’identification en ligne qui permettront de furnir les données nécessaires à leur reconfiguration dynamique (plus précisément la reconfiguration des différentes fonctions de transfert qu’ils intègrent).

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Development of contractile ionic actuators based on ionoelastomers and CNT yarns for smart electroactive textile

The objective of the project is the development of new electrocontracting yarn muscles for electroactive textiles by combining carbon nanotube yarns and ionoelastomers. The artificial muscles will be made out of carbon nanotubes (CNTs) and ionoleastomers, respectively serving as the active core and the electrically stimulating ion source shell necessary for contractile movement. The resulting ionic yarn muscles will be characterized and finally integrated into a demonstrator of electroactive textile able to convert low voltage stimulation into mechanical contractions and forces.

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Ellipsométrie acoustique pour le suivi et la caractérisation de matériaux complexes

Cette thèse à l’interface de l’acoustique ultrasonore et l’instrumentation sera donc consacrée à l’étude théorique, numérique et expérimentale de la propagation multidimenssionnelle des ondes élastiques guidées dans des solides isotropes et anisotropes. Les recherches proposées s’intéresseront à l’exploitation de l’ensemble de signaux spatio-temporels dans les trois directions de l’espace, en vue d’une caractérisation mécanique complète d’un matériau.
Une première étape de recherche consistera en l’étude théorique de la propagation guidée dans géométries simples (plaques et cylindres isotropes, isotropes transverses et orthotropes). Dans cette partie, une modélisation de la construction du front d’onde mesurable devra permettre l’exploitation des signaux transitoires observés et des polarisations mesurées.
Une deuxième étape du travail analysera l’influence des dimensions finies des capteurs et des échantillons sur les limites de la propagation guidée. Parmi les pistes d’outils à explorer, on retrouve l’utilisation de modèles semi-analytiques ou la modélisation par éléments finis. Cette étape permettra de définir le plan d’expériences pour des cas applicatifs (détection de défaut ou suivi du vieillissement). Les stratégies de traitement du signal (Gabor 4D, Temps-Fréquence/Ondelettes) seront également validées à partir des données modélisées. Une modélisation ellipsométrique des ondes acoustiques ainsi que la confrontation des prédictions avec les champs acoustiques mesurés par vibrométrie laser 3D sera à prévoir.
Ce point initiera la dernière étape de validation expérimentale par vibrométrie laser 3D sur des échantillons académiques de matériaux composites obtenus dans le cadre des collaborations existantes.

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Comportement mécanique et physico-chimique des bétons de sol soumis à haute température

Les techniques d’amélioration et du traitement de sol (Soil Mixing et Jet Grouting) sont des opérations in-situ qui visent à mélanger le sol en place avec un liant hydraulique pour former du «béton de sol». Le béton de sol est utilisé aujourd’hui aussi bien pour les ouvrages structurels ou non à caractères provisoires mais aussi semi-permanents et permanents. Au vu des multiples produits cimentaires qui existent sur le marché, il est important d’avoir une meilleure compréhension des propriétés physico-mécaniques du béton de sol, au travers d’études en laboratoire afin d’évaluer ces performances. Ce travail expérimental vise à étudier l'influence de la nature du liant et du dosage sur les propriétés mécaniques (compression uni-axiale, module d’élasticité statique et dynamique) et physiques (étalement, masse volumique, teneur en air occlus et porosité accessible à l’eau) des bétons de sol à base de sable argileux et de latérite. Pour ce faire, nous avons utilisés trois types de liant à savoir : le CEM I 52.5, CEM II 42.5 et CEM III 32.5. Les formulations pour différents dosage en ciment (150 et 250 kg/m3) ont été obtenues pour une ouvrabilité constante comprise entre 32 et 33 cm correspondant à un béton de sol auto-plaçant. Les résultats obtenus de la résistance en compression montrent des valeurs plus élevées pour les bétons de sol formulés avec du CEM III 32.5, suivit du CEM I 52.5 et afin le CEM II 42.5.

Mots-clefs : Béton de sol, ouvrabilité, propriétés mécaniques, propriétés physiques.

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Développement de nouveaux revêtements bio-sourcés pour le domaine aéronautique

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Les polyHIPE comme couteau-suisse: développement des matériaux pour des applications dans l'énergie et les capteurs

Evaluation of the sterilization effect on biphasic materials based on bioactive glass and honeycomb membrane

The sterilization is a central preoccupation when it comes to implantable biomaterials. The most common in industry is the gamma sterilization however, the radiation used in this method can induce modifications in the material properties. This study investigates the impact of such radiations on the physico-chemical properties and biological toxicity of a new biomaterial based on a polymer honeycomb membrane and bioactive glass (BaG) combined to form an assembly (membrane/BaG assembly). Our study as proved that the radiation received by the membrane/BaG assemblies studied induced some modifications in the BaGs molecular structure and the polymer molecular weight from the membrane decreases. However, it was also shown that these modifications do not affect significantly the BaG dissolution and do not induce deleterious effect on cells cultured at the membrane/BaG assemblies surface.

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L'influence de la structuration et de l'altération hydrothermale sur la circulation de fluide actuelle dans un encaissant cristallin - Application à la géothermie

Mon sujet de thèse s'intéresse à la circulation de fluides dans les réseaux de fractures des réservoirs géothermiques située dans un encaissant cristallin. Dans ce sujet est étudié l'importance des zones de failles pré-existante et l'influence de l'altération hydrothermale sur la perméabilité du réservoir. De plus, cela permettrait de réduire les risques de sismicité induite qui sont présent au moment du déploiement d'une centrale. Pour réaliser cette étude, un analogue de surface a été échantillonné pour réaliser des mesures pétrophysiques, géochimiques et des observations pétrographiques.

Doctorant en deuxième année

Face au développement exponentiel des systèmes connectés sans fil, le problème de gestion des ondes électromagnétiques devient une problématique majeure(interférences EM, parasitage, impact sur la santé humaine). L’utilisation de matériaux métalliques repose sur la réflexion totale des ondes induisant des interférences indirect ainsi ayant une masse importante. Une autre solution est l'utilisation d'une matrice polymère avec des charges intégrées, en général ces matrices présentent des permittivités relativement faibles ainsi que des pertes diélectriques faibles, contribuant à l’adaptation d’impédance du matériau absorbant avec le milieu ambiant. Cette matrice polymère assure principalement un rôle mécanique.
Il serait pertinent de disposer de matrice dont les propriétés intrinsèques dans le domaine hyperfréquence contribuent plus activement aux phénomènes d’absorption, par exemple, l’association de systèmes polymère / liquides ioniques avec des charges inorganiques (graphène, nanotubes de carbone, matériau magnétique, …).

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Synthesis and Characterization of Conducting Polymer Coated poly(HIPE) Composites

Due to unique morphological structure and open porous morphology, PolyHIPEs, which are polymers synthesized through the polymerization of monomers in the external phase of an High Internal Phase Emulsion (HIPE), are excellent candidates for construction of immunosensor. Indeed, for sensing applications, high surface area and interconnected pores are attractive properties of materials to allow a high loading of bioreceptors and good diffusion of the sample within the material, and emulsion templating is a suitable method for synthesis of matrices with porosity of up to 99% and high pore interconnectivity. The synthesis of polyHIPEs using different monomers for various applications has been reported in literature for decades, but the limitations of polyHIPEs in sensing applications have been the difficulty in attaching them to the transducer in their bulky form and their lack of electrical conductivity for electrochemical transduction. Hence it is necessary to make polyHIPE as thin films to limit mass transfer limitation. In addition, when electrochemical sensors are targeted, deposit in polyHIPEs-on conducting substrates-is crucial and there is also an interest to coat them with a conductive polymer to make them conductive within their thickness. In this work PolyHIPEs were prepared from styrene and divinylbenzene and characterized. PolyHIPE thin films (down to 75 µm) were also made on different substrates (tin wire, gold wire, stainless steel mesh, glass, ITO, Kapton Tape) with different advantages. The synthesized polyHIPEs were sulfonated and coated with a conductive polymer, i.e polypyrrole, and characterized by microscopic, spectroscopic, and thermogravimetric techniques, which indicated the successful coating of the polyHIPE with polypyrrole.

Doctorant en deuxième année

Le rôle des radicaux dans la croissance de la complexité moléculaire sur les grains de poussière interstellaires

Dans le milieu interstellaire, les nuages moléculaires - autrement dit, les régions de formation d'étoiles - constituent l'un des réservoirs de matière les plus importants de l'Univers, contenant 99% de gaz et 1% de poussières. Les conditions qui y règnent peuvent être reproduites en laboratoire, avec les dispositifs expérimentaux VENUS et ForMolISM.
L'objectif de ce projet est donc de s'intéresser à la chimie se déroulant à la surface des grains de poussière interstellaires, et en particulier au rôle que jouent les radicaux moléculaires dans la formation de molécules organiques complexes (COMs). Ces dernières, à l'origine des molécules prébiotiques, sont aussi détectées dans/sur différentes structures du Système solaire, comme les comètes à l'image de 67P avec la mission Rosetta.
Par extension, comprendre ce type de chimie permet également de retracer les liens entre la Nébuleuse primitive, le Système solaire actuel, et ses petits corps.

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Elaboration d’un éco-liant / géopolymère à base de sous-produits industriels - Application pour la formulation de béton armé et matériaux routiers

Doctorant en deuxième année

Le travail expérimental ira de la formulation et propriétés des bétons frais jusqu'à l'analyse des propriétés microstructurales, physico-chimiques, mécaniques, thermiques et de durabilité des bétons durcis. Une modélisation numérique hydromécanique permettra de simuler le vieillissement de ces matériaux vis à vis de sollicitations environnementales. Il s'agira d'une part, de montrer la faisabilité de tels bétons dans les sols prélevés in-situ et sur des sols de référence, et d'autre part, de déterminer les propriétés mécanique et physique de ces bétons en fonction notamment du dosage en liant et du type de cure et surtout leur durabilité face aux différentes sollicitations environnementales. La sélection des liants bas carbone à utiliser sera une étape essentielle de l'étude. Des propositions seront faites par Solétanche et le L2MGC en fonction de leurs expériences respectives. Afin de s'approcher au mieux de conditions réelles d'utilisation dans des ouvrages enterrés, des essais seront effectués sur des échantillons instrumentées et soumis à des agressions chimiques proches de celles in-situ. La durabilité vis-à-vis des cycles humidifications séchage, du gel-dégel sera étudiée, et la caractérisation des paramètres hydromécaniques et leur évolution dans le temps alimentera un modèle numérique. L'objectif est de proposer une modélisation macroscopique du séchage du béton de sols à partir d'un nombre restreint de paramètres, facilement mesurables expérimentalement. Les résultats issus de calcul de séchage sont transmis au calcul mécanique. Les calculs mécaniques permettent de calculer les retraits de dessiccation et les pertes de propriétés mécaniques induites par les retrais. Une analyse du cycle de vie en comparant différents types de liants permettra d'analyser l'impact environnemental des ouvrages mis en place par deep soil mixing. Ce travail de recherche s'inscrira naturellement dans la suite des travaux de doctorat d'Olivier Helson et Jacques Julius Hessou

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Développement et mise en place d’une méthodologie de construction de Jumeaux Numériques multi-physiques

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Introduction of a chiral constrained fluorinated residue (α-TfmAla) into a poly-Aib peptide chain: a structural study towards valuable foldamers

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Design, structural analysis and biological evaluation of fluorinated polyproline-type foldamers

Foldamers are oligomers with a strong tendency to adopt a well-defined conformation. Peptidomimetic foldamers appear to be a useful tool in medicinal chemistry for the exploration of protein-protein or protein-membrane interactions thanks to their ability to mimic the secondary structure of the target protein while being stable against proteases. Meanwhile, the use of fluorinated compounds in medicinal chemistry has become widely popular. Indeed, the incorporation of fluorine atoms is of major interest to modulate the physicochemical and therapeutic properties of drug candidates, and can also serve as 19F NMR probes. Although the combination of fluorine and foldamers appears to be an innovative strategy in medicinal chemistry, fluorinated foldamers remain under-explored to date. Our group reported the synthesis of the fluorinated pseudoproline CF3-ΨPro, its incorporation into peptides and its effect on the cis/trans amide bond conformation. We demonstrated that in Fmoc-Pro-CF3-ΨPro-OMe dipeptides, the CF3-ΨPro is a useful tool to tune the amide bond conformation. Knowing that oligomers of proline can adopt a polyproline secondary structure (PPI: all-cis, PPII: all-trans amide bonds), we aim to design and synthesize fluorinated oligomers based on (Pro-CF3-ΨPro-Pro)n scaffold. Our objective is to evaluate their ability to mimic a polyproline secondary structure and to increase their biological profile (binding affinities to protein or membrane, proteolytic stability…). Here, the first studies and results about (i) the synthesis, (ii) the conformational studies using NMR and circular dichroism spectroscopy, (iii) the cytotoxicity and stability assays of our oligomers (n = 1, 2 or 3) will be presented.

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Exploring fluorine to control sustained drug release from peptide-based hydrogels

Amphipathic peptides, composed of alternating hydrophobic and hydrophilic amino acids, have been shown to form self-assembled hydrogels. These hydrogels proved adequate drug delivery platforms that can deliver pharmaceutical cargoes in a stable and prolonged manner when injected subcutaneously. Such systems can increase patient compliance by subcutaneous administration of therapeutics by limiting the amount of injections required for the efficient treatment of chronic diseases. Currently, however, the drug release window of these peptide hydrogels is limited to a maximum of four days and this window ideally needs to be extended for optimal use in the clinical setting. As the role of fluorine within the field of medicinal chemistry continues to develop, fluorinated amino acids have shown their utility in promoting and stabilizing well-defined secondary structures, as well as increasing local hydrophobicity and enhancing the biological profile of drug candidates2. Thus, the rational introduction of fluorine atoms into peptide hydrogels might provide access to a new class of injectable controlled-delivery systems that incorporates the favorable properties of fluorine atoms.
Two strategies are investigated for the synthesis of fluorinated peptide hydrogels based on the hexapeptide consensus sequence developed at ORGC (VUB). The first relies on the incorporation of fluorinated amino acids along the hydrophobic face of the amphipathic peptide. The second incorporates the design of fluorinated b-hairpin peptide hydrogelator. Fluorinated amino acids were synthesized in BioCIS (CY) before their introduction into peptide sequences at ORGC (VUB). Gelation tests and characterization of the peptide-based hydrogels gave promising results for application in vivo to study the influence on drug release.

INTRODUCTION RATIONNELLE D'ACIDES AMINÉS FLUORÉS DANS DES LIGANDS PEPTIDOMIMÉTIQUES DE LA ROTAMASE PIN1

Pin1 est une rotamase, une enzyme capable de catalyser l'isomérisation des liaisons peptidyle-prolyles. Au carrefour de plusieurs voies de régulation biochimique, sa dérégulation a été mise en évidence dans un certain nombre de pathologies. Sa surexpression est associée au développement de certaines formes de cancer. Cela a conduit de nombreuses équipes à développer une grande variété d'inhibiteurs, allant des petites molécules d'origine naturelle ou synthétique aux peptides. Cependant, le développement d'inhibiteurs satisfaisant l’ensemble des critères attendus comme la sélectivité, l'affinité, la stabilité métabolique ou la capacité à traverser les membranes biologiques s' avère très complexe. De fait, seul un faible nombre de molécules ont pour l’heure pu atteindre le stade des essais cliniques. De plus, le mécanisme catalytique et la régulation allostérique de cette enzyme sont encore à ce jour mal compris. Mieux comprendre ces processus permettrait de développer plus efficacement de nouveaux inhibiteurs. En parallèle, l'atome de fluor est devenu ces dernières années un élément clé en chimie médicinale, faisant de cet élément un incontournable dans l'industrie pharmaceutique. L'introduction d'atomes de fluor permet de moduler les propriétés biophysiques et chimiques des biomolécules, leur conférant des profils pharmacocinétiques et pharmacodynamiques plus favorables.
L'objectif de cette thèse est de développer des nouveaux peptides et peptidomimétiques ligands de Pin1. En s'appuyant sur l'expertise de notre groupe dans la synthèse d'acides aminés fluorés et leur incorporation dans des peptides, deux séries de peptides fluorés ont été rationnellement conçus. La première série incorpore un analogue fluoré de proline dans le but d’induire une contrainte conformationnelle sur la liaison peptidyle-prolyle, alors que la seconde met en jeu un bioisostère fluoré de phosphate pour améliorer la stabilité métabolique des ligands. Plusieurs peptides ont été synthétisés avec succès pour chacune des séries. Leur affinité pour Pin1 a pu être évaluée par des expériences RMN. Ces résultats ont permis de mener une étude de relations structure-activité. Celle-ci a permis d’obtenir des premières indications précieuses sur les caractéristiques majeures pour promouvoir une interaction avec différents domaines de Pin1 avec une bonne affinité et sélectivité.

Paramétrisation hybride champ/objet et inversion full-wave hybride de données sismiques de puits dans un contexte subsalt

Le laboratoire « Géosciences et Environnement Cergy » développe un axe de recherche sur les méthodes d'inversion de forme d'onde de données sismiques (FWI ou fullwave inversion). Dans ce projet de thèse, nous considérons le contexte particulier de la sismique de puits qui nécessite à la fois la prise en compte d'une rhéologie (visco)élastique et l'introduction de contraintes fortes sur le problème du fait d'une sous-détermination du problème. Le cas d'application sera celui de données sismiques walkaway ou VSP-3D dans un contexte subsalt (par exemple provenant du Golfe du Mexique). Les objectifs pratiques sont la délinéation des flancs et du plancher du corps de sel ainsi que l'amélioration de l'imagerie P/S sous le corps de sel (subsalt imaging).

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Advanced tools for rapid targeted tuning of cell-microenvironment interactions in Ovarian cancer

Ovarian cancer is the deadliest gynaecological malignancy. Ovarian cancer cases often have excess fluid in the peritoneal cavity called ascites, which is a complex microenvironment. Matrix proteins fibronectin (Fn) and vitronectin in the ascites interact with 𝛂5β1 and 𝛂Vβ3 integrins These interactions modulate cancer cell behavior, which might contribute to drug resistance in cancer therapy making it crucial to study the impact of changing cell-ECM synergy on cell behaviour. However, fast and effective modulation of these interactions is a major challenge.
We have developed tools to rapidly modulate the cell surface 𝛂5β1 integrin population, therefore enabling fine-tuning of cell-microenvironment interactions. We use an FKBP-rapamycin-FRB inducible system to target and tune 𝛂5β1integrin trafficking, either by initiating endocytosis of integrins (hotwiring) or by trapping endocytic proteins to downregulate integrin trafficking (knocksideways).
Hotwiring is highly effective in HeLa and SKOV3 cells. Inductions show hotwired vesicles clusters suggesting removal of integrins from the cell surface. High-resolution live cell imaging suggests we detach the cells by hotwiring integrins. Finally, cell-microenvironment interaction is tuned effectively: hotwired SKOV3 cells increase internalisation of extracellular Fn through clathrin-mediated endocytosis. Tuning of cell-microenvironment interactions will be applied to complex systems like spheroids to modify cell responses.

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Poly-L-Lysine and Human Plasmatic Fibronectin Films as Proactive Coatings to Improve Implant Biointegration

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Synthèse, étude en milieu superacide et évaluation antivirale d’iminosucres C-nucléosides

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A tracking platform for Epithelial to Mesenchymal plasticity in an ovarian cancer cell line model

Pseudo spectromètre de masse basé sur les nanopores pour l'analyse de macromolécules biologiques et synthétiques.

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La thèse portera sur le dimensionnement du stock afin d'assurer la disponibilité des composants en adéquation des demandes. Elle devra identifier une approche de remédiation efficace et efficiente. Dans un premier temps, un état de l'art sera mené afin d'étudier les travaux scientifiques liés à ce domaine et des domaines annexes. Ensuite, proposer des algorithmes optimaux de calcul des niveaux de stock des composants qui permettent de garantir la disponibilité des composants. Enfin, programmer et appliquer les méthodes proposées.

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Pin1 is a small protein member of the Peptidyl-Prolyl cis-trans Isomerases which catalyses the cis-trans isomerisation of Xaa-Proline amide ω-bonds in proteins. Pin1 is frequently overexpressed and/or overactivated in different types of cancer. The depletion of Pin1 inhibits tumorigenesis in mice models and represents a potential strategy for cancer therapy. The development of Pin1 inhibitors remains challenging, since Pin1 is considered “undruggable”. To overcome this issue, we decided to target the degradation of Pin1 rather than its inhibition by taking advantage of PROTACs (PROteolysis TArgeting Chimeras) strategy. PROTACs are bifunctional molecules made up of a ligand for the target protein (POI) and a ligand for an E3 ubiquitin ligase (E3), joined by a flexible linker. Mechanistically, PROTACs promote the recruitment of the E3 close to the POI, followed by its consecutive recognition and degradation by the Ubiquitin Proteasome System. In conclusion, we have designed, synthesised, and characterised the first library of potential Pin1-PROTACs.

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Electroactive polyHIPE-PEDOT 3D porous scaffolds as dynamic in vitro cell culture platform

In vivo, cells are surrounded by an extracellular matrix (ECM). Signals from the ECM such as biochemical or biophysical cues regulate cell behavior in physio-pathological processes. Therefore, mimicking this cell microenvironment is one of the most important challenges in the fields of physio-pathological research, tissue engineering or drug screening. Although 3D cell cultures offer biologically superior structures, there is still a lack in the transmission of dynamic mechanical signals that exist in the microenvironment of cells in vivo. The aim of this work is to develop a 3D microporous and electroactive scaffold as an innovative cell culture platform that enables the in situ electromechanical stimulation of cells and the real-time monitoring of the cell behavior. For this purpose, a 3D microporous scaffold is polymerized from a high internal phase emulsion template. This, so called polyHIPE, is characterized by a high interconnectivity and a suitable porosity for a rapid cell colonization. In a further step the polyHIPE-scaffold was homogenously functionalized with a conducting polymer, the poly(3,4-ethylenedioxthiophene) (PEDOT), via vapor phase swelling and an oxidative polymerization process with iron(III) chloride. The functionalization leads to a 4D electroactive polyHIPE-PEDOT scaffold with stimuli-responsive properties such as changes in shape, morphology, pore size or stiffness under time-dependent external stimulation. These properties are kept after sterilization via autoclavation, in cell culture medium and also in the presence of human dermal fibroblast. The polyHIPE-PEDOT scaffolds support cell adhesion, spreading, migration, cell viability, and ECM secretion. Furthermore, it was possible to achieve 10% volume variations on the polyHIPE-PEDOT scaffolds during stimulation. The electromechanical stimulation was reversible and had no cytotoxic effect on the cells.

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Commande sans capteur de position des machines synchrones, application aux groupes motopropulseurs électriques

Doctorant en deuxième année

Commande sans capteur de position des machines synchrones, application aux groupes motopropulseurs électriques

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ETUDE EXPERIMENTALE ET NUMERIQUE DU COMPORTEMENT A HAUTE TEMPERATURE DES BETONS DE GRANULAT DE GNEISS ET BASALTE

Ce travail vise à comparer le comportement des bétons de granulats de gneiss et de basalte en situation d’incendie. Ce travail a contribué de façon expérimentale à une meilleure compréhension de l’effet des granulats de carrière sur le comportement des bétons. Plusieurs échelles de caractérisation du comportement à haute température ont été adoptées dans la littérature en variant différents modes de sollicitation thermique et de vitesse de chauffage. Dans ce travail, la vitesse de 1°C/min est choisie afin de limiter le gradient thermique au sein des éprouvettes testées. Les transformations Thermo-Hydro-Chimiques (THC) au cours du processus de chauffage et de refroidissement ont mis en exergue la détérioration de la microstructure des bétons et par conséquent ont réduit considérablement les performances mécaniques. Des bétons contenant uniquement des granulats de basalte (B-SB-GB), des granulats de gneiss (B-SG-GG) et un béton contenant des graviers de gneiss et un mélange de sable de gneiss et du sable de rivière (B-SS-GG) sont formulés. Les éprouvettes issues de ces compositions sont soumises à différents cycles de chauffage-refroidissement. Les évolutions des résistances à la compression, à la traction par fendage, de perte de masse ainsi que les propriétés physiques et thermiques sont déterminées. Les premières analyses des résultats obtenus montrent une amélioration des propriétés mécaniques résiduelles au cours du chauffage des bétons contenant uniquement des granulats de Gneiss à 300°C par rapport aux autres compositions. Par contre, à 600°C, le comportement du béton contenant uniquement les granulats de basalte (B-SB-GB) est moins bon que celui du béton contenant uniquement les granulats de gneiss (B-SG-GG) et le béton obtenu par remplacement du sable de gneiss par du sable rivière de Sanaga (B-SS-GG). Nous pensons que cela est dû d’une part à la taille des grains, la nature des granulats et d’autre part à l’adhérence de la pâte avec les granulats.

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Quartz - ENESEA France and Joint Supervision agreement with the University of L'Aquila - Italy

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