Activités générales de la structure
Le fil conducteur de toutes nos recherches est la Chimie Moléculaire.
Le caractère interdisciplinaire des projets menés au sein du laboratoire, à travers ses réseaux de partenariats régionaux, positionne CEISAM comme un soutien des deux pôles ligériens « Santé » et « Agroalimentaire » et du pôle « Energie » qui est en cours de structuration dans les Pays de la Loire.
Ceci est rendu possible par l’expertise reconnue des différents acteurs du Laboratoire CEISAM dans différents domaines : Chimie Fine (synthèse et méthodologies), Répartitions isotopiques naturelles (mesure & approche globale du métabolisme), Liaison hydrogène (mesure, modélisation & applications), Biomatériaux, Énergie, Biocapteurs électrochimiques.
Tout en maintenant une activité méthodologique forte en chimies théorique, organique/organométallique et analytique, ainsi qu’en physico-chimie, CEISAM a un positionnement stratégique transversal en synergie avec le secteur Santé, le secteur Végétal/Agro-alimentaire et le thème Matériaux.
CEISAM bénéficie d’une très bonne visibilité dans les domaines suivants
- les matériaux moléculaires photostimulables (stockage de l’information, cellules photovoltaïques à colorant, photosynthèse artificielle et bioimagerie), via une approche de conception-élaboration-caractérisation incluant la modélisation théorique des processus électroniques associés
- les biomatériaux (systèmes combinés « substitut osseux/principe actif »)
- l’analyse et l’exploitation des effets isotopiques induits par le métabolisme (isotopome) dans le vivant
- la RMN 2D ultra-rapide
- la catalyse organométallique homogène et hétérogène pour la mise au point de procédés éco-compatibles en chimie fine
- la chimie moléculaire de haut niveau en soutien au secteur Santé sur les thématiques suivantes :
(i) la médecine nucléaire autour d’un triptyque : Physique/Chimie/Médecine s’appuyant sur le cyclotron de haute énergie Arronax (CEISAM est un des laboratoires partenaires de l’Equipex « Arronax+ » et du Labex « Iron »)
(ii) A partir d’une compréhension fine des mécanismes de reconnaissance ligands-récepteurs, la conception puis la synthèse de molécules d’intérêt biologique et de nouvelles cibles thérapeutiques dédiées principalement aux pathologies comme les cancers, les infections bactériennes, les maladies du SNC, et la mise au point de dispositifs pour la prédiction des mécanismes oxydatifs de polluants émergents (xénobiotiques, médicaments).
Dans ce cadre, le laboratoire CEISAM est organisé en cinq équipes
- IMF, « Ingénierie des Matériaux Fonctionnels »
- EBSI, « Elucidation de Biosynthèse et Spectrométries Isotopiques »
- ModES, « Modélisation Et Spectroscopie »
- SYMBIOSE, « SYnthèse Multiétapes et BIOSciencE »
- CORAIL, « Catalysis, ORganometallic chemistry And synthesIs of Ligands »
Les thèmes de recherche du laboratoire CEISAM
Equipe IMF « Ingénierie des Matériaux Fonctionnels »
Les recherches développées au sein de l’équipe IMF s’articulent :
- autour de la conception, la synthèse et la caractérisation de dispositifs moléculaires fonctionnels composés d’unités organiques, organo-métalliques ou complexes de coordination en vue de reproduire des propriétés résultant de l’interaction de la lumière (photon) avec la matière (molécule) : cellules photovoltaïques, photosynthèse artificielle, matériaux à propriétés optiques non linéaires, photocommutation pour le stockage optique de l’information, matériaux pour les diodes organiques électrolumiscentes
- autour des réactions de transfert d’électrons impliquant des systèmes de bio-reconnaissances, pour le développement d’outils d’analyses rapides en milieux complexes (pour l’agroalimentaire, le biomédical ou l’environnement). Pour cela de nouveaux matériaux d’électrodes fonctionnalisés sont développés et caractérisés en vue de leur utilisation dans le domaine de la catalyse hétérogène de transfert d’électrons et de l’analyse électrochimique.
- autour des matériaux hybrides organiques-inorganiques à base d’acides phosphoniques et de phosphates, appliqués aux biotechnologies (supports pour puces biologiques, biomatériaux et pathologies osseuses), à la catalyse (modèles de catalyseurs supportés) et à la bio-imagerie (nanoparticules multi-modales).
S’y ajoute un domaine de recherche émergent autour de la production de bio-bitumes à partir de résidus de micro-algues.
Contact équipe : Bruno Bujoli – Bruno.Bujoli@univ-nantes.fr
https://ceisam.univ-nantes.fr/
Equipe SYMBIOSE, « SYnthèse Multiétapes et BIOSciencE »
D’une façon générale, les compétences de l’équipe SYMBIOSE s’articulent autour du développement de molécules organiques à visées biologiques et de la méthodologie en synthèse organique. Nous nous intéressons à des applications en synthèse totale, asymétrique inclus, de molécules complexes (naturelles et non naturelles) de structures très variées ayant un intérêt biologique ou pharmacologique. Nos recherches peuvent donc recouvrir un caractère fondamental au service d’objectifs plus appliqués.
Les principaux domaines de recherches abordés en synthèse totale, multi étape et stéréosélective, concernent des composés à visée antitumorale et actifs sur le système immunitaire, les molécules ciblant le Système Nerveux Central, les analogues nucléosidiques antiviraux/anticancéreux, le design de nouveaux récepteurs biologiques supramoléculaires ainsi que des molécules complexantes et extractantes pour la séparation d’actinides/lanthanides.
Sur un point fondamental, nos activités se portent en particulier sur l’étude de nouvelles réactivités, en synthèse asymétrique (accès à des tétrahydroquinoléines et à des bicycles norsesquiterpeniques), en chimie radicalaire (accès à de motifs lactone, lactols originaux) et en chimie hétérocyclique (synthèse et régression d’hétérocycles azotés par voie électrochimique).
Les compétences de l’équipe lui ont permis d’asseoir un nombre important de collaborations nationales et internationales, d’obtenir un nombre important de contrats sur appels d’offre (dont 5 ANR sur les 6 dernières années), de participer à l’accompagnement d’une plateforme de synthèse à façon (CHEM Symbiose-CEISAM) dédiée aux biologistes du secteur académique (INSERM, INRA, IFREMER) et labélisée IBISA et BiogenOuest en 2012.
Certains membres de l’équipe sont à l’origine de la création en 2005 d’une société (AtlanChimPharma) œuvrant dans le domaine de la sous-traitance de molécules d’intérêt pharmacologique.
Contacts équipe :
Didier Dubreuil – Didier.Dubreuil@univ-nantes.fr
Jacques Lebreton – Jacques.Lebreton@univ-nantes.fr
https://ceisam.univ-nantes.fr/
Equipe CORAIL, « Catalysis, ORganometallic chemistry And synthesIs of Ligands »
Les recherches développées au sein de l’équipe CORAIL s’articulent autour de deux thèmes, l’un axé méthodologies et catalyses et l’autre, placé à l’interface Chimie-Biologie :
- Méthodologies en synthèse et chimie organométallique :
Chimie Durable et Catalyse (François-Xavier Felpin)
Méthodologies en chimie organométallique (Erwan Le Grognec)
- Synthèse de molécules bioactives :
Vectorisation de ligands-Application en oncologie (David Deniaud)
Mono- and multivalent Inhibitors of bacterial lectins and glycosidases (Sébastien Gouin)
Contacts équipe : Sébastien GOUIN – Sebastien.Gouin@univ-nantes.fr