Biophotoniques et dynamiques moleculaires ultra-rapides (BIODYN)

L’équipe BioDyn (Biophotonique et Dynamique moléculaire ultrarapide) développe des outils expérimentaux de spectroscopie femtoseconde en chimie physique afin d’étudier la photoréactivité de molécules (bio)organiques ou métallo-organiques en phase condensée. Les processus d’intérêt typiques sont les photoréactions permettant des conversions d’énergie photoélectriques ou photomécaniques à l’échelle moléculaire. Ces photoréactions ont des applications en science des matériaux (par exemple, dispositifs photovoltaïques, commutateurs moléculaires ou moteurs), mais sont également à l’œuvre dans les systèmes biologiques (photosynthèse, vision). Parmi les photoréactions d’intérêt figurent (i) le transfert de charge photoinduit et (ii) les réactions de photo-isomérisation ultrarapides. L’étude des photoréactions ultrarapides par impulsions laser fs révèle l’interaction entre la dynamique électronique ou vibrationnelle (cohérente) et les effets environnementaux, et comment cette interaction contrôle le rendement des photoréactions.

Par ailleurs, dans le troisième axe de recherche intitulé « biophotonique », nous explorons la chimie physique à l’interface entre les nanosciences et la matière vivante. Plus spécifiquement, nous étudions la photoréactivité environnementale des composés organiques, susceptible d’être exploitée pour sonder les interactions locales au sein des biomolécules. Nous étudions également les réactions de transfert d’énergie d’excitation ultrarapides dans des nanoparticules synthétiques fonctionnelles se comportant comme des antennes de collecte de lumière efficaces.

Presentation of the BioDyn team in video

Photo d’équipe, 22 octobre 2025

Research Activities

Photoisomerization
Energy Conversion
Bio-photonics
Experimental Development

Les actualités

  • M. Jens Fellner nous a rejoint en tant que nouveau doctorant au sein de la collaboration franco-allemande de recherche sur l’interaction lumière-matière. Ses travaux visent à élucider la physique du processus de photo-isomérisation.
  • Mme Ana Tender nous a rejoint en tant que nouvelle doctorante après son remarquable travail de stage de M2. Ses travaux porteront sur l’avancement de la R&D des méthodologies d’anti-groupage pour la mesure de la luminescence résolue en temps.
  • M. Armel Jouan nous a rejoint en tant que nouveau chercheur postdoctoral. Il contribuera au développement de la spectroscopie d’absorption transitoire 2D.
  • Félicitations à Krystyna Herasymenko pour sa thèse sur l’étude spectroscopique ultrarapide des protéines-outils optogénétiques. Ses contributions sont essentielles à la conception des outils fondamentaux de la science des interfaces neuronales.
  • Félicitations à Ronan Viel pour sa soutenance de thèse réussie sur ses travaux portant sur la séparation de charge dans les complexes de fer. Ses travaux ont apporté des éclairages cruciaux sur les capacités prometteuses des complexes de fer dans divers domaines, tels que les énergies renouvelables, la médecine, etc.

Postes ouvertes

  • Pour les stages, les postes de doctorat et les postes de postdoctorat, contactez Stefan Haacke et Jeremie Leonard.

Membres de l’équipe :

Doctorante, Optique Ultra-rapide et Nanophotonique (DON)ana.tender@ipcms.unistra.fr
Tél: /Bureau: 2409
Chargée de Recherche, Optique Ultra-rapide et Nanophotonique (DON)alexie.boyer@ipcms.unistra.fr
Tél: /Bureau: 1049
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Doctorant, Optique Ultra-rapide et Nanophotonique (DON)jens.fellner@ipcms.unistra.fr
Tél: /Bureau: 2405
Post-doctorant, Optique Ultra-rapide et Nanophotonique (DON)xingjie.fu@ipcms.unistra.fr
Tél: /Bureau: 1028
Professeur, Optique Ultra-rapide et Nanophotonique (DON)Stefan.Haacke@ipcms.unistra.fr
Tél: /Bureau: 2029
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Doctorante, Optique Ultra-rapide et Nanophotonique (DON)krystyna.herasymenko@etu.unistra.fr
Tél: +33(0)3 88 10 72 73Bureau: 2052
Chargé de Recherche, Optique Ultra-rapide et Nanophotonique (DON)armel.jouan@ipcms.unistra.fr
Tél: /Bureau: 2203
Directeur de Recherche, Optique Ultra-rapide et Nanophotonique (DON)Jeremie.Leonard@ipcms.unistra.fr
Tél: +33(0)3 88 10 72 43Bureau: 2403
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Doctorant, Optique Ultra-rapide et Nanophotonique (DON)thomas.meric@ipcms.unistra.fr
Tél: /Bureau: 2109
Doctorant, Optique Ultra-rapide et Nanophotonique (DON)simon.rinconcelis@ipcms.unistra.fr
Tél: /Bureau: 2109
Doctorant, Optique Ultra-rapide et Nanophotonique (DON)ronan.viel@ipcms.unistra.fr
Tél: +33(0)3 88 10 72 73Bureau: 2052

Publications récentes :

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A. Blanco-Gonzalez, D. Kaliakin, M. Filatov(Gulak), M. Paolino, J. Léonard, M. Olivucci, Population Dynamics of a Photon-Only Molecular Motor Shows That Mode Synchronization and Transient Binding Determine the Rotary Quantum Efficiency, Journal of Chemical Theory and Computation 21 (2025) 7503–7516. https://doi.org/10.1021/acs.jctc.5c00639.
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A. Brion, J. Chaud, J. Léonard, F. Bolze, S. Chassaing, B. Frisch, B. Heurtault, A. Kichler, A. Specht, Red Light-Responsive Upconverting Nanoparticles for Quantitative and Controlled Release of a Coumarin-Based Prodrug., Advanced Healthcare Materials (2022) e2201474. https://doi.org/10.1002/adhm.202201474.
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M. Filatov Gulak, M. Paolino, R. Pierron, A. Cappelli, G. Giorgi, J. Léonard, M. Huix-Rotllant, N. Ferre, X. Yang, D. Kaliakin, A. Blanco-Gonzalez, M. Olivucci, Author Correction: Towards the engineering of a photon-only two-stroke rotary molecular motor., Nature Communications 13 (2022) 7541–7541. https://doi.org/10.1038/s41467-022-35006-w.
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K. Magra, A. Frances-Monerris, C. Cebrian, A. Monari, S. Haacke, P.C. Gros, Bidentate Pyridyl-NHC Ligands: Synthesis, Ground and Excited State Properties of Their Iron(II) Complexes and the Role of the fac/mer Isomerism, European Journal of Inorganic Chemistry 2022 (2022) e202100818. https://doi.org/10.1002/ejic.202100818.
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M. Paolino, M. Saletti, A. Reale, M. Licciardi, P. Varvara, A. Marquette, J. Léonard, C. Bonechi, A. Donati, G. Giorgi, G. Giuliani, B. Carlotti, F. Ortica, L. Latterini, M. Gentile, E. Paccagnini, M. Olivucci, A. Cappelli, Design, Synthesis and Characterization of a New Visible Light-Sensitive Molecular Switch and its PEGylation Towards a Self-Assembling Molecule., Chemistry-a European Journal 28 (2022) e202201477. https://doi.org/10.1002/chem.202201477.
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Experimental Set-Ups and Developments

Bio-photonics

Ultrafast photoisomerization

ENERGY CONVERSION