ASTRID - Accompagnement spécifique des travaux de recherches et d’innovation défense

Décontamination corporelle d'actinides par des hydrogels à base de polymères biocompatibles – DECAP

Résumé de soumission

Le projet DECAP concerne le développement d’hydrogels à base de polymères originaux en vue de la décontamination douce corporelle externe d’actinides, et ceci au moyen d’un procédé physique. Il s’agit d’un projet en rupture se positionnant dans une recherche à caractère fortement exploratoire qui sera source d’innovations bénéfiques non seulement pour le domaine de la défense mais aussi pour la recherche civile et industrielle.
L’objectif est de préparer de nouvelles macromolécules chélatantes de radionucléides avec la synthèse parfaitement maîtrisée de copolymères complexants. Les copolymères synthétisés seront à base de poly(e-caprolactone)s (PCLs) fonctionnalisées par des groupements bis-acide phosphonique, capables de complexer efficacement les radionucléides, et de poly(éthylène glycol) (PEG). Ils conduiront à des hydrogels innovants capables de traiter rapidement et efficacement une contamination de contact externe (peau saine) sans diffusion sous-cutanée. Il est important de mentionner que les polymères PCLs et PEG sont tous deux biocompatibles et approuvés par la « Food and Drug Administration » (FDA). Ces hydrogels, formulés puis caractérisés par rhéologie, présentent l’intérêt d’être adaptés à une situation de terrain (zones de guerre, sites nucléaires, etc.), sans risque d’étalement et sans besoin d’un rinçage à l’eau. Ils seront ainsi plus efficaces, faciles à transporter et conduiront également à des volumes de déchets finaux minimisés et facilement isolables.

Un consortium pluridisciplinaire a été élaboré, associant quatre partenaires académiques sélectionnés pour leurs compétences dans différents domaines : synthèse et caractérisation de monomères fonctionnalisés, de biopolymères et de polymères phosphorés, chimie séparative, étude des phénomènes interfaciaux et des propriétés de complexation, matériaux pour le nucléaire, étude physico-chimique de polymères et d’hydrogels pour des applications pharmaceutiques. Ce consortium approprié interagira efficacement sur les différentes étapes du projet : (i) l’élaboration de monomères e-caprolactones judicieusement fonctionnalisés par des groupements bis-esters phosphonés, précurseurs de fonctions bis-acides phosphoniques, (ii) la synthèse de copolymères triblocs à base de poly(e-caprolactone)s bis-acides phosphoniques biocompatibles en optimisant le nombre de groupements complexants, (iii) l’élaboration d’hydrogels à base des copolymères déterminés comme étant biocompatibles et l’étude des hydrogels (propriétés rhéologiques, pénétration cutanée), (iv) la complexation efficace d’actinides pouvant être impliqués dans des accidents nucléaires (contamination « surfacique » d’un individu suite à des opérations en conditions hostiles de type démantèlement, décontamination, interventions en zones) ou dans des attaques terroristes contre des militaires ou des civils. Pour cela, nous étudierons dans un premier temps l’uranium (VI) et le thorium (IV) qui sont des composés intéressants car plus faciles à manipuler pour établir des preuves de concept. Ces deux éléments sont de bons modèles pour « mimer » respectivement le neptunium (V) et le plutonium (IV) qui sont beaucoup plus dangereux et sur lesquels nous travaillerons également lors de quelques manipulations ciblées.
Le projet se positionne dans l’axe thématique 7 « Biologie et Biotechnologies » traitant du volet risques nucléaires actuels et émergents d’origine intentionnelle ou accidentelle. Il entre dans le sous-thème « décontamination », plus particulièrement dans la décontamination corporelle douce d’actinides (peau saine).

Coordination du projet

Vincent DARCOS (Institut des Biomolécules Max Mousseron)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

IGPS Institut Galien Paris-Sud
ICSM Institut de Chimie Séparative de Marcoule
IBMM Institut des Biomolécules Max Mousseron
ICGM Institut de chimie moléculaire et des matériaux - Institut Charles Gerhardt Montpellier

Aide de l'ANR 299 160 euros
Début et durée du projet scientifique : décembre 2018 - 36 Mois

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