Historique et réalisations passées
Au tournant des années 2000 l’équipe a développé un procédé d’élaboration de micro et nanoparticules luminescentes par pyrolyse d’aérosol en partenariat avec la startup DGtech et le fabricant de téléviseur français Thomson Plasma. Malheureusement, ces deux sociétés déposaient leur bilan respectivement en 2006 et 2007. En conséquence, pour finaliser la valorisation de tout le travail accompli, l’équipe participa activement à la création en 2008 de la « spin off » PYLOTE qui développa le procédé de Pyrolyse d’aérosol jusqu’à un stade industriel. Actuellement, la société Pylote, en partenaria avec le CEMES, connait un fort développement pour la fabrication et la diffusion de produits anti-microbiens et antiSARS-COV2.
- Prototype préindustriel du procédé de pyrolyse d’aérosol développé au CEMES
Plus particulièrement spécialisée dans les nanoparticules luminescentes à base de terres, l’équipe fut à l’origine de la création, fin 2013 d’une nouvelle « spin off » CHROMALYS. Cette start-up, fut hébergée dans les locaux mêmes du CEMES. Elle concevait, fabriquait et commercialisait de nouvelles sondes multimodales, pour l’imagerie biologique, préclinique et, à terme médicale, permettant une visualisation des processus biologiques ou des pathologies, en fluorescence, en tomographie X et en IRM. Malheureusement, la société ChromaLys a déposé son bilan fin 2018 n’ayant pas réussi à trouver les fonds nécessaires pour financer un essai clinique destiné à valoriser ses innovations sur une application clinique humaine pour la Radiothérapie Guidée par l’Imagerie (IGRT).
Durant cette période de 2013 à 2018, l’équipe NanoPro a travaillé en collaboration étroite avec la société ChromaLys avec une répartition des tâches en fonction de la mission de chacun. Pour l’équipe NanoPro la mise au point, en amont, de nouvelles sondes multimodales, innovantes et toujours plus performantes. Pour la société, la rationalisation des procédés d’élaboration, la réalisation des tests en conditions d’usages et de tous les aspects liés au développement commercial.
Bien entendu, ce travail en symbiose s’est traduit par la rédaction de publications communes et/ou de dépôts de brevets en copropriétés.
Activités actuelles
Depuis le dépôt de bilan de la société ChromaLys, l’équipe s’investit plus particulièrement dans la mise au point de nouvelles sondes luminescentes, travaillant dans le proche infra-rouge et détectables par des techniques dites à fenêtres temporelles (time gated detection) qui permettent d’améliorer grandement le rapport signal sur bruit aussi bien en microscopie photonique qu’en imagerie in vivo sur animal.
Par ailleurs, depuis 2017, nous mettons à profit notre expertise et notre expérience, en collaboration avec l’université de Parakou, au Bénin, pour la synthèse et l’étude multi-échelles de différents matériaux dépolluants essentiellement à base de sables, d’argiles ou de produits naturels. Cette activité émergente de l’équipe part du constat du besoin croissant de matériaux limitant l’impact environnemental des activités humaines qui s’exprime dans le contexte très large de développement durable et de responsabilité sociétale.
Dans ce cadre, nos premières études ont déjà démontré le lien existant entre la nature et les propriétés morphologiques de nos matériaux traités et leurs capacités à adsorber avec une bonne efficacité certains polluants courants, notamment dans le cadre de traitement d’effluents agricoles. Aujourd’hui, le but de cette recherche est de comprendre pleinement les mécanismes mis en jeu et d’élaborer des supports optimisés de dépollution facilement réalisables et totalement recyclables, ce dans le cadre d’un processus écoresponsable.
Cette activité transverse est pilotée conjointement par Marc VERELST et Robert MAURICOT (Groupe M3), David NEUMEYER (Plateforme Caractérisation) et Semiyou Ayélé OSSENI (Université de Parakou). C’est une activité que nous désirons développer fortement à l’avenir si nous parvenons à trouver des financements à la hauteur de nos ambitions.
Nous sommes également, depuis 2020, coordinateur d’un important programme de collaboration Frano-Brésilien comprenant 6 laboratoires français et 5 laboratoires brésiliens sur la thématique des nanothermomètres. Le but de ce projet est de mesurer in-situ et en 3D des températures à une échelle sub-micronique pour des applications en biologie et en microfluidique. Nous focaliserons notre attention sur des technologies optiques dans le proche infrarouge utilisant des nanoparticules dopées avec des ions lanthanides fluorescents dont les propriétés d’émission sont sensibles à la température. Nous étudierons également deux techniques de quantification de la température des nano-objets émissifs basées sur des mesures dites ratiométriques ou sur la durée de vie de la fluorescence. Ainsi, nous proposons de développer un dispositif d’imagerie tomographique (3D) permettant une cartographie de la température à l’échelle submicronique avec une sensibilité inférieure au degré Celsius. Enfin, nous tenterons également de développer des microdispositifs hybrides permettant tout à la fois de chauffer et de contrôler la température toujours à une échelle submicronique.
Malheureusement, en raison de la crise sanitaire, ce projet n’a démarré que très lentement car tous les échanges (étudiants et permanents) prévu ont dû être reportés pour la fin 2021.
Quelques publications et brevets récents
1- Marcela Matos, Emerson Faria, Katia Ciuffi, Lucas Rocha, Eduardo Nassar, Marc Verelst, CONCENTRATION EFFECT OF THE Eu3+ AND Bi3+ IN THE PHOTOLUMINESCENCE PROPERTIES OF YVO4 MATRIX. Química Nova, Sociedade Brasileira de Química, 2018, DOI : 10.21577/0100-4042.20170251.
2- Julien Santelli, Séverine Lechevallier, Houda Baaziz, Marine Vincent, Cyril Martinez, Robert Mauricot, Angelo Parini, Marc Verelst, Daniel Cussac, “Multimodal gadolinium oxysulfide nanoparticles : a versatile contrast agent for mesenchymal stem cell labeling.” Nanoscale, Royal Society of Chemistry, 2018, 10 (35), pp.16775 - 16786. DOI : 10.1039/C8NR03263G.
3- Sémiyou Osseni, Mathieu Masseguin, Etienne Sagbo, David Neumeyer, Jacques Kinlehounme, Marc Verelst, “Physico-chemical Characterization of Siliceous Sands from Houéyogbé in Benin Republic (West Africa) : Potentialities of Use in Glass Industry.” Silicon, Springer, 2018, DOI : 10.1007/s12633-018-0022-y.
4-Freiria, GS ; Ribeiro, AL ; Verelst, M ; Nassar, EJ ; Rocha, LA « Effect of Dy3+ Amount on the Structural and Luminescence Properties of LaNbO4:Dy3+ Phosphor Obtained by One-Step Spray Pyrolysis Process” JOURNAL OF THE BRAZILIAN CHEMICAL SOCIETY, 29, 3, 594-601, MAR2018, DOI : 10.21577/0103-5053.20170172.
5- Marc Verelst, Lidia Resende Oliveira, Susane Bonamin Moscardini, Eduardo Ferreira Molina, Eduardo José Nassar, et al.. “Effect of gadolinium incorporation on the structure and luminescence properties of niobium-based materials.” Nanotechnology, Institute of Physics, 2018, 29 (23), DOI : 10.1088/1361-6528/aab83.
6- Matos, MG ; de Faria, EH ; Ciuffi, KJ ; Rocha, LA ; Nassar, EJ ; Verelst, M « CONCENTRATION EFFECT OF THE Eu3+ AND Bi3+ IN THE PHOTOLUMINESCENCE PROPERTIES OF YVO4 MATRIX.” QUIMICA NOVA, 41, 8, 849-856, AUG 2018, DOI : 10.21577/0100-4042.20170251
7- Feuillolay, C ; Haddioui, L ; Verelst, M ; Furiga, ; Marchin ; Roques, C ; “Antimicrobial activity of metal oxide microspheres : an innovative process for homogeneous incorporation into materials” JOURNAL OF APPLIED MICROBIOLOGY, 2018, 125, 1, 45-55. DOI : 10.1111/jam.13752. In collaboration with Pylote company.
8- Phonesouk, E ; Lechevallier, S ; Ferrand, A ; Rols, MP ; Bezombes, C ; Verelst, M ; Golzio, M « Increasing Uptake of Silica Nanoparticles with Electroporation : From Cellular Characterization to Potential Applications” MATERIALS, 12, 1, 179, JAN 2019, DOI : 10.3390/ma12010179
9- Fatombi, JK ; Idohou, EA ; Osseni, SA ; Agani, I ; Neumeyer, D ; Verelst, M ; Mauricot, R ; Aminou, T « Adsorption of Indigo Carmine from Aqueous Solution by Chitosan and Chitosan/Activated Carbon Composite : Kinetics, Isotherms and Thermodynamics Studies” FIBERS AND POLYMERS, 20, 9, 1820-1832, SEP 2019, DOI : 10.1007/s12221-019-1107-y
10- Fatombi, JK ; Osseni, SA ; Idohou, EA ; Agani, I ; Neumeyer, D ; Verelst, M ; Mauricot, R ; Aminou, T « Characterization and application of alkali-soluble polysaccharide of Carica papaya seeds for removal of indigo carmine and Congo red dyes from single and binary solutions” JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING, 7, 5, 103343, OCT 2019, DOI : 10.1016/j.jece.2019.103343
11-Kermorgant, M. & al. « Evaluation of Upconverting nanoparticles towards heart theranostics” PLOS ONE, 14, 12, e0225729, DEC 2019, DOI : 10.1371/journal.pone.0225729 This reference constitutes a first publication describing the potential of our NIR small animal imager dedicated to UNCPs (in vivo imaging).
12-Santelli & al. « Multimodal Gadolinium Oxysulfide Nanoparticles for Bioimaging : A Comprehensive Biodistribution, Elimination and Toxicological study” ACTA BIOMATERIALIA, 108, 261-272, MAY 2020, DOI : 10.1016/j.actbio.2020.03.013. This publication demonstrates the safety of our UNCPs injected into rats.
13- Fatombi, JK ; Agani, I ; Osseni, SA ; Idohou, EA ; Neumeyer, D ; Verelst, M ; Mauricot, R ; Aminou, T « Influence of salts and humic acid on 2,4-dichlorophenoxyacetic acid removing from aqueous solution by peanut shell activated carbon” DESALINATION AND WATER TREATMENT, 189, 250-263, JUN 2020, DOI : 10.5004/dwt.2020.25597
14- Marques, ND ; Nassar, EJ ; Verelst, M ; Mauricot, R ; Brunckova, H ; Rocha, LA « Effect of ytterbium amount on LaNbO4:Tm3+,Yb3+ nanoparticles for bio-labelling applications” ADVANCES IN MEDICAL SCIENCES, 65, 2, 324-33, SEP 2020, DOI : 10.1016/j.advms.2020.06.001
15- Agani, I ; Fatombi, JK ; Osseni, SA ; Idohou, EA ; Neumeyer, D ; Verelst, M ; Mauricot, R ; Aminou, T « Removal of atrazine from aqueous solutions onto a magnetite/chitosan/activated carbon composite in a fixed-bed column system : optimization using response surface methodology” RSC ADVANCES, 10, 41588-41599, NOV 2020, DOI : 10.1039/d0ra07873e
16- Idohou, EA ; Fatombi, JK ; Osseni, SA ; Agani, I ; Neumeyer, D ; Verelst, M ; Mauricot, R ; Aminou, T « Preparation of activated carbon/chitosan/Carica papaya seeds composite for efficient adsorption of cationic dye from aqueous solution” SURFACES AND INTERFACES, 21, 100741, DEC 2020, DOI : 10.1016/j.surfin.2020.100741
17- Silveira, RM ; de Almeida, ER ; Ospina, CA ; de Castro, GR ; Verelst, M ; Martines, MAU « Tailoring pore structures and morphologies of highly ordered cubic mesoporous silica prepared in mild conditions : the effects of reaction parameters” JOURNAL OF THE AUSTRALIAN CERAMIC SOCIETY, 05 February 2021, DOI : 10.1007/s41779-021-00570-9