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Energies et transition énergétique
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Gestion durable des ressources, bioéconomie, transition écologique
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Matériaux, chimie, procédés et produits
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Numérique, mathématiques
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Santé, biologie et vieillissement
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Sociétés contemporaines: évolutions, régulations et expérimentations
Institut de Chimie Moléculaire de Reims (ICMR)
Unité de recherche
UMR 7312
L’Institut de Chimie Moléculaire de Reims (UMR 7312 ICMR), une Unité Mixte de Recherche associant l’URCA et le CNRS, est un acteur majeur en chimie moléculaire, combinant la recherche fondamentale et le transfert d'innovation. Son projet se concentre sur la réactivité chimique, la caractérisation structurale et le développement de procédés intensifiés associant les aspects de relations structures/fonctions, pour des applications dans des secteurs tels que la chimie du végétal, la bioéconomie, la santé, les matériaux, les nanosciences et l’environnement.
Grâce à cet équilibre entre science fondamentale et applications concrètes, l'unité collabore étroitement avec des laboratoires académiques et des industries de pointe dans des secteurs comme les cosmétiques, la santé, l'aérospatiale, la chimie fine et durable, la bioraffinerie, les matériaux biosourcés, les nanosciences ou encore les équipements scientifiques. Ces développements méthodologiques et ce réseau de collaborations ont permis à l'institut d’accéder à un rayonnement international. Cette orientation permet à l’unité de répondre aux grands enjeux scientifiques et technologiques et sociétaux, définis aux niveaux national et européen, en assurant le développement de solutions novatrices.
Pour l’unité, les enjeux se situent principalement à l’interface de trois axes majeurs :
1. Le développement de processus éco-responsables, incluant l’économie d’atomes, la valorisation de la biomasse et de sa chimio-diversité, le développement de procédés intensifiés à faible impact environnemental, ainsi que l’étude des effets des polluants émergents sur l'environnement.
2. Le développement de molécules à fort potentiel thérapeutique, capables de répondre aux défis de demain, notamment en ce qui concerne les maladies infectieuses et résistances associées, les pathologies respiratoires telles que la mucoviscidose, ou encore le développement de sondes multimodales pour l’imagerie thérapeutique.
3. Le développement de nouveaux actifs et matériaux biosourcés à haute performance, avec des applications dans les domaines médicaux et environnementaux, ainsi que dans les secteurs des polymères conducteurs et de la construction.
L’ICMR est structuré autour de trois équipes de recherche qui s’efforcent d’équilibrer les projets de recherche fondamentale, qui visent à développer de nouveaux concepts et outils, avec des projets plus appliqués, ayant un potentiel de transfert vers le monde socio-économique une fois qu'un degré de maturité suffisant est atteint.
Chimie Organique, Méthodes et Applications (COMetA)
L’équipe COMetA est fédérée autour de la synthèse organique et participe activement au développement d’outils innovants. Elle lie le développement méthodologique et la synthèse de composés à visée biologique, tout en s’appuyant sur la modélisation moléculaire pour guider et appuyer les travaux expérimentaux. Une part importante de sa recherche est dédiée à l'élaboration de méthodes permettant de maximiser l’économie d’atomes et de minimiser la quantité d’énergie requise pour réaliser des transformations chimiques complexes.
L’équipe s’organise autour de trois axes prioritaires :
- Outils et méthodes : approches expérimentales et théoriques
- Synthèse de molécules bioactives
- Transformations et applications de molécules biosourcées
Chimie des Substances Naturelles et de l’Environnement (CSNE)
L’équipe CSNE se distingue par son expertise en chimie des substances naturelles et de l’environnement ainsi que pour ses compétences en spectroscopies (résonance magnétique nucléaire et spectrométrie de masse principalement), sciences séparatives et chimiométrie. Ces compétences permettent de structurer des projets innovants, centrés sur le développement de méthodes originales et performantes pour la production et la caractérisation de molécules naturelles biologiquement actives, qu’elles soient isolées ou en mélange. Ces travaux servent par ailleurs de support au développement d’outils méthodologiques innovants, notamment pour l’annotation et/ou l’élucidation structurale assistée par ordinateur de composés complexes issus de ressources naturelles, de la synthèse asymétrique ou de matrices environnementales.
Les applications de ces recherches sont multiples et touchent des secteurs variés tels que les industries cosmétiques, pharmaceutiques, phytosanitaires, ou encore les énergies renouvelables. Un des fils conducteurs de ces activités est la promotion de la bioéconomie, avec un accent particulier sur la valorisation de ressources agricoles, viticoles, sylvicoles et fruiticoles, tout en prenant en compte la qualité environnementale. Un autre aspect des recherches menées concerne le domaine de la chimie de l’environnement, notamment concernant l’étude du comportement de contaminants métalliques associés ou non à des composés organiques en particulier dans les compartiments sol, eau, sédiments et produits résiduaires organiques.
Ses recherches s’organisent autour de trois axes :
- Développements méthodologiques
- Étude et valorisation de la bio(chémo)diversité
- Chimie de l’environnement
Édifices Moléculaires Complexes et Applications (EMCA)
L’équipe EMCA se concentre sur l’élaboration et l’étude approfondie d’édifices moléculaires complexes et leurs multiples applications. L’axe majeur du projet de l’équipe concerne la modification fonctionnelle des polymères, qu’ils soient d’origine biosourcée, provenant de la biomasse, ou synthétiques. Ces polymères modifiés trouvent des applications dans de nombreux secteurs socio-économiques : la remédiation des métaux stratégiques, l’amélioration de matériaux pour la construction, ainsi que des avancées dans le domaine médical, telles que le développement de revêtements antibactériens pour prothèses ou de nano vecteurs d’agents de contraste pour l’imagerie médicale, la thérapie et la cosmétique.
Pour répondre à ces objectifs, l’équipe EMCA articule ses recherches autour de trois axes :
- Assemblages macromoléculaires, fonctionnalités et applications.
- Liquides ioniques à tâches spécifiques.
- Systèmes magnétiques et optiques vectorisés pour l’imagerie et la thérapie.
Thématiques stratégiques
- Chimie du végétal
- Catalyse organométallique
- Synthèse asymétrique
- Glycochimie
- Photochimie
- Chimie du fluor
- Chimie thérapeutique
- Modélisation
- Chimie des substances naturelles
- Chimie de l’environnement
- Analyse structurale
- Nanosciences
- Sondes pour l’imagerie médicale
- Liquides ioniques
- Polymères biosourcés
- Micro- et nano-encapsulation
- Chimie moléculaire
- Synthèse organique
- Chémoinformatique
- Chimie de coordination
- Hétérocycles azotés
- Mécanismes d'action
- Procédés
- Inhibition enzymatique
- Activités antimicrobiennes
- Procédés intensifs
- Matériaux composites
- One Health
- Chemo(bio)diversité
Campus Moulin de la Housse
Bât. 18, Chemin des Rouliers
51100 Reims
- Pôle Santé - 51 rue Cognacq-Jay, 51100 Reims
Expertises / Savoir-faire
- Synthèse organique multi-étapes, catalyse, analyse structurale de produits et d'intermédiaires, transformation et valorisation de la biomasse
- Conception, synthèse et évaluation de molécules d'intérêt thérapeutique, modélisation moléculaire
- Extraction, purification, analyse structurale de substances naturelles, élucidation structurale assistée par ordinateur, développements méthodologiques en résonance magnétique nucléaire et en spectrométrie de masse, chemo-informatique
- Chimie de l’environnement, compréhension du devenir/transfert de polluants organiques et/ou inorganiques
- Cinétique et mécanismes réactionnels, développement de procédés propres, modélisation, intensification et scale-up
- Caractérisation structurale des polymères, délivrance contrôlée d'actifs, relations structure-propriétés
- Synthèse de ligands et de complexes de coordination, incorporation des complexes dans des nanoparticules, greffage de complexes sur surfaces ou polymères biosourcés
Projets représentatifs
Start-up créées :
- NatExplore
- CPCEng
- VG2D Pharma
Chaires :
- Chaire industrielle Méthaniseurs en Région Grand Est (MERGE)
Projets internationaux :
MSCA (M2EX) – HORIZON-TMA-MSCA-SE (GREENCOSM’IN) – CNRS-Africa (SUNCRY) – COST-HPP – INTERREG (AGRIWASTVALUE, ALPO, VALBRAN, INTICOSM) – ESA, …
Projets nationaux :
- ANR ANTIBIOT
- ANR UNLOCK-P
- ANR ICHEMALAGE
- ANR MIXSPINDIFF
- ANR HT COVID
- ANR GLYCOSTIL
- FEDER La Réunion (MIELOMIC)
- PEPR B-BEST (AMARETTO)
- Porteur de la Zone Atelier « Argonne » (ZARG)
- Projet CNES
- FRM (GCPE)
Projets régionaux :
- Contribution à divers Programme d’Investissement d’Avenir (EXEBIO / PIA4)
- CPER (projet RENETE, BIOECO-GE et GE-MED)
- FRCR (ERMES, PRINT4D, 3BR)
Partenariats représentatifs
- Entreprises privées
- Académiques
- Autres
Publications : https://hal.archives-ouvertes.fr/ICMR
Marchés d'application
- Agriculture
- Biotechnologies
- Eau
- Enseignement / Formation
- Environnement
- Recherche / Science
- Santé / Bien-être
Types d'offres
- Collaboration de R&D
- Formation
- Prestations de conseil
- Prestations de service
- Brevet / Licence
Équipements ouverts à la collaboration
- Accélérateur de particules (80-150 kV)
- Analyseurs thermiques (DMA, DSC, ATG)
- Bio / Imprimante 3D - Formlabs
- Bioréacteur
- Chromatographie de Partage Centrifuge (CPC)
- Chromatographie en phase liquide à haute performance (HPLC)
- Cryosonde
- Diffractomètre des Rayons X (DRX) - D8 Venture, Bruker
- Digesteur par micro-ondes - ETHOS, Milestone Systems
- Détecteur de diffusion dynamique de lumière (DLS) - Nanosizer, Malvern
- Détecteur de diffusion statique de lumière (SLS) - Nanosizer, Malvern
- Extrudeuse bivis de laboratoire
- Granulomètre laser - Mastersizer 2000, Malvern
- Lecteur de microplaque multimode
- Micro-imageur Résonance Magnétique Nucléaire (RMN)
- Microanalyseur élémentaire (C, H, N, S)
- Microscope confocal Raman - LabRAM HR Evo, Horiba
- Microscope couplé à un Spectromètre Infra-Rouges à Transformée de Fourier (IRTF) - Bruker
- Microscope numérique couplé à une analyse élémentaire instantanée des zones pointées
- Microscope à fluorescence
- Microscope à lumière polarisée
- Plateforme pilote d’extraction
- Polarimètres
- Potentiomètre
- Relaxomètre RMN à 40 MHz
- Spectromètre d'émission optique à Plasma à Couplage Inductif ICP- MS (ICP-QQQ) - 8900, Agilent
- Spectromètre d'émission optique à Plasma à Couplage Inductif ICP-OES - iCAP 6000 Series, Thermo Fisher Scientific
- Spectromètre de masse - Acquity ARC LC-QDa, Waters
- Spectromètre de masse - SYNAPT G2-Si UPLC-IMS-HRMS/MS, Waters
- Spectromètre de masse - UPLC-DEDL, Thermo Fisher Scientific
- Spectromètre de Masse Haute Résolution - OrbiTrap + Couplage UHPLC, Thermo Fisher Scientific
- Spectromètre de Masse Haute Résolution Q-TOF + Mobilité ionique - Synapt G2 + Couplage UHPLC, Waters
- Spectromètre de masse LC-NMR (600MhZ) / BPSU-RMN
- Spectromètre de Résonnance Magnétique Nucléaire (RMN) - AVIII 500MHz (11.7 Tesla), Bruker
- Spectromètre de Résonnance Magnétique Nucléaire (RMN) - AVIII 600MHz (14 Tesla), Bruker
- Spectromètre de Résonnance Magnétique Nucléaire (RMN) - NEO 500MHz (11.7 Tesla), Bruker
- Spectromètre IRTF - INVENIO S + module HTS-XT, Bruker Optics
- Spectromètre RMN de paillasse - Spinsolve à 60 MHz, Magritek
- Spectrophotomètre microvolume UV-visible NanoDrop
- Tensiomètre automatisé à goutte pendante / montante - Tracker S TM, Teclis Scientific
- Voltampéromètre
Plateforme(s) utilisée(s)
- Plateforme d’Analyse de composés moléculaires et Transformation énergétique des biomolécules (PlAneT)
- Centre de Calcul Régional ROMEO
- Calculateur HPC du Criann
Technologies clés
Matériaux avancés et actifs
Valorisation et intelligence des données massives
Modélisation, simulation et ingénierie numérique
Procédés relatifs à la chimie verte
Fabrication additive
Intelligence artificielle
Procédés relatifs à la chimie du pétrole
Recyclage des métaux critiques et terres rares
Microfluidique
Métaomique
Solutions innovantes de protection et de stimulation des végétaux
Imagerie pour la santé
Gestion intelligente de l'eau
Technologies de diagnostic rapide (eau, air, sol)
Traitement des sols pollués
Spectrométrie
Chromatographie
Effectif
Chercheurs permanents
Post-doctorants
Établissements de rattachement
Pôle(s) scientifique(s)
- Institut International en Bioéconomie et Environnement EXEBIO
- Pôle Santé
- Pôle Sciences du Numérique et de l'Ingénieur (SNI)
Appartenance à un groupe institutionnel
- Membre du GIS ChemBioFrance
- Membre de la Fédération de Recherche « The One Bioeconomy »
- Membre du Centre Européen de Biotechnologie et Bioéconomie (CEBB)
- Membre du réseau ESR Champardennais de recherche
- Membre du réseau des Zones Ateliers
- GDR Durable et Multifonctionnel pour les BIOMatériaux Dumbio
- Cosm’actifs, Bioactifs et cosmétique
- Liquides Ioniques et Polymères LIPS
- BIG DATA en CHIMie BIGDATACHIM
- Synthèse en Flux Continu, Synth Flux
Membre de diverses organisations scientifiques française et européennes :
Membres des GDRs :
Écoles doctorales
Pôle(s) de compétitivité
- Bioeconomy For Change (B4C)