Institut Fresnel

Thermophorèse à haute température contrôlée par microscopies optiques avancées

Date de début de projet : 01/03/2018
Date de fin de projet : 28/02/2023

Aux petites échelles, un champ de température est capable d’induire la migration des molécules ou des particules en solution, le plus souvent du chaud vers le froid. Ce processus, nommé thermophorèse, a déjà donné lieu à quelques applications récentes et originales. Néanmoins, l’origine de la thermophorèse est multiple, complexe, et toujours le sujet d’actifs débats dans la communauté scientifique.

Le projet HiPhore vise à étendre les applications de la thermophorèse en biologie, de l’échelle biomoléculaire, à l’échelle de microorganismes. La difficulté dans ce type de recherche consiste à mesurer et contrôler des champs de température aux petites échelles. Cette tâche sera accomplie grâce au chauffage laser de nanoparticules d’or, et à l’utilisation de techniques de microscopie optiques sans marquage.

La partie fondamentale du projet HiPhore vise à élucider la physique de la thermophorèse, en particulier de protéines, et abordera de nouveaux régimes, comme la thermophorèse à haute température. En parallèle, la partie appliquée du projet aura pour but de concevoir des pièges thermophorétiques à haute température pour permettre l’observation par microscopie optique conventionnelle de microorganismes hyperthermophiles vivants dans les profondeurs des océans, au-delà de 100°C.

Partenaires :
 Patrick Forterre, Institut de Génétique et Microbiologie, Université Paris Sud, France
 Alois Würger, LOMA, Bordeaux, France

Biographie : Guillaume Baffou est chargé de recherche CNRS et travaille au sein du groupe MOSAIC à l’Institut Fresnel (CNRS/AMU/Centrale Marseille). Agrégé de physique et ancien élève de l’Ecole Normale Supérieure de Cachan, après un doctorat à l’Université Paris-sud, il réalise un stage postdoctoral à l’ICFO (Barcelone) et rejoint le CNRS en 2010. Ses travaux de recherche portent sur l’utilisation de nanoparticules d’or sous illumination comme nanosources de chaleurs, et sur l’étude de phénomènes thermo-induits aux petites échelles dans divers domaines des sciences (physiques, chimie et biologie cellulaire). Il est l’auteur du livre Thermoplasmonics paru chez Cambridge University Press. Ses travaux de recherche ont été récompensés en 2015 par la médaille de bronze du CNRS.

Contact : Guillaume Baffou - guillaume.baffou@fresnel.fr - 04 13 94 65 54