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Protection par revêtements autodécontaminants contre la biocontamination des surfaces // Protection by self-decontaminating coatings against biocontamination of surfaces

ABG-120537 Thesis topic
2024-02-21 Public/private mixed funding
CEA Université Grenoble Alpes Plateforme de Recherche en Intégration, fonctionnalisation de Surface, Microfab
Grenoble
Protection par revêtements autodécontaminants contre la biocontamination des surfaces // Protection by self-decontaminating coatings against biocontamination of surfaces
  • Health, human and veterinary medicine
Technologies pour la santé et l’environnement, dispositifs médicaux / Défis technologiques / Chimie physique et électrochimie / Physique de l’état condensé, chimie et nanosciences

Topic description

Le projet PROBIO-ES proposé s’intègre dans la thématique de défense prioritaire « biologie, santé, NRBC » et notamment les sous-thèmes protection et décontamination. Il a pour but de développer des surfaces autodécontaminantes pour plusieurs applications terrestres et notamment NRBC, mais également spatiales. Le projet a d’ailleurs été présélectionné par le CNES pour l’attribution d’une 1/2 allocation de thèse. En effet, dans le contexte des vols habités vers des destinations éloignées telles que l'orbite terrestre basse, la Lune et éventuellement Mars, la contamination biologique représente une menace significative pour la santé de l'équipage et la préservation des équipements spatiaux. La microflore transportée par l'équipage dans les habitats clos constitue une préoccupation inévitable, accentuée par les périodes prolongées d'isolement et de dépendance des systèmes de support de vie en boucle fermée. Outre les risques pour la santé des astronautes, la biocontamination peut endommager les équipements critiques à bord des vaisseaux spatiaux. Les micro-organismes, exposés à l'environnement spatial, peuvent développer une résistance et muter, transformant les microbes bénins en agents pathogènes. Afin d'atténuer ces risques, des mesures efficaces, telles que des systèmes de filtration et des surfaces autodécontaminantes limitant la prolifération bactérienne, doivent être mises en place. L'expérience MATISS (2016-2024) a exploré l'utilisation de revêtements hydrophobes pour réduire la biocontamination à bord de l'ISS, mais des améliorations sont nécessaires. Cette thèse collaborative entre le SyMMES et le CEA-Leti à Grenoble vise à développer des couches antimicrobiennes durables sans substances nocives, utilisant une nouvelle méthode de dépôt par plasma atmosphérique froid, adaptée aux grandes surfaces. Le projet PROBIO-ES est donc complètement en adéquation avec les axes prioritaires de la thématique « biologie, santé, NRBC » de l’appel à projet AID 2024.
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The proposed PROBIO-ES project falls within the scope of the priority defense theme « biologie, santé, NRBC », and in particular the sub-themes of protection and decontamination. Its aim is to develop self-decontaminating surfaces for a number of terrestrial and space applications. The project has been shortlisted by CNES for the award of a 1/2 thesis grant. In the context of manned spaceflights to distant destinations such as low Earth orbit, the Moon, and potentially Mars, biological contamination poses a significant threat to the health of the crew and the preservation of space equipment. The microflora carried by the crew in enclosed habitats is an unavoidable concern, heightened by prolonged periods of isolation and dependence on closed-loop life support systems. Beyond risks to astronaut health, biocontamination can damage critical equipment aboard spacecraft. Microorganisms exposed to the space environment can develop resistance and mutate, transforming benign microbes into pathogens. To mitigate these risks, effective measures such as filtration systems and self-decontaminating surfaces limiting bacterial proliferation must be implemented. The MATISS experiment (2016-2024) explored the use of hydrophobic coatings to reduce biocontamination aboard the ISS, but improvements are needed. This collaborative thesis between SyMMES and CEA-Leti in Grenoble aims to develop durable antimicrobial layers without harmful substances, using a new method of deposition through cold atmospheric plasma, suitable for large surfaces. The PROBIO-ES project is therefore fully in line with the « biologie, santé, NRBC » thematic priorities of AID 2024 call for projects.
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Pôle fr : Direction de la Recherche Technologique
Pôle en : Technological Research
Département : Département Microtechnologies pour la Biologie et la Santé (LETI) (inactif)
Service : SErvice des Microsystèmes pour l’Interaction avec le Vivant
Laboratoire : Plateforme de Recherche en Intégration, fonctionnalisation de Surface, Microfab
Date de début souhaitée : 01-10-2024
Ecole doctorale : Chimie et Sciences du Vivant (EDCSV)
Directeur de thèse : ROUPIOZ Yoann
Organisme : CNRS
Laboratoire : DRF/IRIG/SyMMES/CREAB
URL : https://www.linkedin.com/in/guillaume-nonglaton-216a6554/
URL : https://www.leti-cea.fr/cea-tech/leti
URL : https://www.symmes.fr/

Funding category

Public/private mixed funding

Funding further details

Presentation of host institution and host laboratory

CEA Université Grenoble Alpes Plateforme de Recherche en Intégration, fonctionnalisation de Surface, Microfab

Pôle fr : Direction de la Recherche Technologique
Pôle en : Technological Research
Département : Département Microtechnologies pour la Biologie et la Santé (LETI) (inactif)
Service : SErvice des Microsystèmes pour l’Interaction avec le Vivant

Candidate's profile

Master's degree in chemistry/biochemistry or materials chemistry with knowledge of and interest in microbiology
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