UMR CNRS 6144 GEPEA, Capteurs biologiques pour l'analyse et le contrôle

Correspondant à La Roche-sur-Yon : Professeur Gérald THOUAND

• Nom du laboratoire/structure :  Laboratoire Génie des Procédés Environnement et Agroalimentaire, UMR CNRS 6144 GEPEA, IUT de la Roche sur Yon,
• Laboratoire labellisé ou antenne de labo labellisé, hébergé par l'IUT (JE, EA, ERT, CNRS...)
•  Statut actuel du laboratoire/structure : UMR
• Unité de rattachement : CNRS 6144
• Ecole Doctorale de rattachement : SPIGA (Science pour l'Ingénieur, Géosciences et Architecture)

• Mots clés : Microbiologie, bactériologie, biocapteurs, bioessais, biosystèmes, écotoxicologie, biodégradation, bioluminescence, biologie moléculaire, environnement, agroalimentaire, santé.

Présentation générale du laboratoire/structure

Le laboratoire Capteurs Biologiques pour l'Analyse et le Contrôle (CBAC) est une équipe de l'UMR CNRS GEPEA (Génie des Procédés en Environnement et Agroalimentaire). L'UMR forte de 190 personnes est l'une des plus importantes équipes française dans le domaine du génie des procédés. Le laboratoire CBAC créé en 2000 compte une dizaine de personnes appartenant à l'axe bioprocédés et séparation en milieu marin, un des 4 axes de l'UMR.

Le laboratoire CBAC s'est spécialisé dans l'étude des biosystèmes pour le développement de nouvelles méthodes de mesure et l'évaluation de la biodégradation et de l'écotoxicité de polluants chimiques. Le CBAC développe une recherche amont et aval visant (1) à concevoir des biocapteurs et bioessais pour la détection de polluants chimiques et de microorganismes pathogènes et (2) à évaluer l'écotoxicité et le devenir de molécules organiques dans l'environnement dans le cadre de la directive REACH.

Principales thématiques de recherche :

Axe 1 : Détection de polluants chimiques

Développement de biosystèmes pour la mesures rapides en kit ou sous forme de biocapteurs automatisés associant biologie/ physique/ chimie/ science des matériaux/ ingénierie.

Axe 2 : Evaluation de l'impact de polluants chimiques

Conception de nouvelles stratégies d'évaluation de la biodégradation et de l'écotoxicité dans le cadre de la nouvelle directive européenne REACH.

Axe 3 : Détection de microorganismes et de polluants

Créer les outils analytiques de demain afin de répondre aux exigences de l'analyse rapide de pathogènes et des polluants dans les aliments.

Production scientifique :

Plus de 150 communications-publications-livres-brevets, dont :
- Articles dans des revues internationales : 50,
- Chapitres d'ouvrage : 15,
- Brevets : 3,
- Conférences internationales ou nationales (+100)

Formation :

Plus de 20 thèses (dont 9 réalisées à 100% sur le site de la Roche sur Yon). Accueil stagiaires de tous niveaux (de bac +2 à master 1 et 2, ingénieurs).

Collaborations :

Universités du Maine, Nantes, ONIRIS, Metz, Paris Orsay, LAAS Toulouse, Observatoire de Banyuls, Rennes, Reims, Guelph, Montréal (Canada), Institut Français du Pétrole, La Sapienza (Italie), Sofia (Bulgarie), Bangkok (Thailande), Asian Institut of technology.

Nanyang Technological University (Singapour), Ben Gurion University (Israel)

Industrielles : L'Oréal, Arkéma, Carbofil, Suez Environnement, Bionef, Vigicell, LabBell (Canada), Biolumine, Royal Canin, Eurofins, SAITEC.

Valorisation de la recherche :

Prix des Technologies Innovantes 2010, Salon Pollutec - ADEME
Membre de l'équipe « Innovation » de l'UMR (Trophée Régional INPI de l'Innovation 2006)
Lauréat 2000 du deuxième concours national de création d'entreprise innovante (Biolumine SA)
Lauréat 1998 - 2000 coopération technique et scientifique Franco-Québécoise.

Correspondant : Professeur Jalil LAHMAR membre associé au Laboratoire GEPEA UMR CNRS 6144

I. Développement d'un programme de recherche : Capteurs fluxmétriques dans le cadre du programme interdisciplinaire Energie du CNRS 2009-2012: "CAPINOV" (en collaboration avec B. GARNIER Chargé de recherche, Laboratoire de Thermocinétique).

Le projet s'inscrit dans le cadre du thème de la réduction de la consommation énergétique. Il s'agit de mettre au point de nouveaux capteurs fluxmétriques soit dynamique soit passif en associant une conception originale à des procédés de fabrication de couches minces sur supports souples ou rigides. L'objectif étant d'obtenir des capteurs plus sensibles, aisément réalisables en série, à faible inertie thermique, avec des mesures peu biaisées. Plus précisément l'étude de ces capteurs nouveaux concernent principalement la thermique du bâtiment.

Les travaux entamés sur les capteurs fluxmétriques passifs (thèse de doctorat décembre 2009-2012, financement SyDEV et CG de la Vendée) visent à développer de nouveaux capteurs de flux de chaleur pour les études thermiques dans les dispositifs sièges de transferts de chaleur en laboratoire ou dans l'industrie. En associant un nouveau design et l'utilisation de dépôts minces résistifs, les biais de mesure seront réduits et la sensibilité accrue.

II. Programme de recherche "Cellules solaires en couches minces" 2010-2014 en collaboration avec l'IMN de Nantes (Institut des Matériaux Jean ROUXEL), et les membres du Laboratoire LTN.

L'étude consiste à étudier les défauts au sein de cellules photovoltaïques en films minces : performances et effets des substrats. Il s'agit d'une analyse couplée électrique, thermique et optique des oxydes tels que l'ITO ou le CIGS. La mise en place des bancs de caractérisation nécessite des compétences spécifiques : dépôts couches minces et micro-instrumentation.

Ce programme s'inscrit dans le cadre d'un partenariat avec l'IMN : Groupe Dispositifs Electroniques Organiques du laboratoire de Physique des Matériaux et Nanostructures (thèse de doctorat décembre 2010-2014, financement SyDEV et CG de la Vendée).

Parmi les voies à exploiter dans ce projet : 1. étudier les paramètres thermiques des couches actives de conversion en relation avec les phénomènes de nucléation, 2. proposer des solutions pour améliorer la structure des dispositifs, en particulier au niveau des interfaces, et finalement 3. proposer un modèle de répartition de flux thermique dans la surface active des cellules. Ce programme est co-financé (allocation thèse de doctorat) par le Conseil Général de la Vendée et la Roche-sur-Yon Agglomération.

III. Programme Capteurs CO2 en lien avec le Laboratoire CBAC (capteurs biologiques pour l'analyse et le contrôle, UMR CNRS 6144 GEPEA)

Une étude est menée actuellement sur les capteurs de CO2 à base de couches minces réalisées par voie physique au sein du laboratoire (équipement lourd sputtering). Il s'agit de concevoir et tester un outil de caractérisation en ligne relevant de la métrologie fine avancée. Ces futurs capteurs permettent d'effectuer un contrôle rapide, fiable et objectif : dynamique dans le temps. L'approche est multi technologie intégrant des techniques de mesures complémentaires. Le volet contrôle, modélisation et optimisation du procès sera assuré par les membres de l'équipe de l'UMR. Une application directe de ce projet peut être liée à la production des lipides micro algues.