Post-doctorant (H/F), Perméabilité photo-commutable d’émulsions aqueuses stabilisées

Description du Poste

Les Missions

Contexte
Les émulsions eau-dans-eau, formées par la séparation de phases de solutions aqueuses de polymères (comme le PEG et le dextran), offrent des perspectives prometteuses pour l’encapsulation et la libération contrôlée de molécules hydrophiles. Elles sont produites sans huile ni solvant organique et sont utilisées dans les biotechnologies, l’agroalimentaire et la cosmétique. Leur utilisation reste toutefois limitée par la difficulté à les stabiliser à long terme et à contrôler le transport macro-/moléculaire à travers leurs interfaces. Dans le cadre du projet ANR SHEILA, nous étudions une stratégie originale de stabilisation de ces émulsions par des phases lyotropes, qui s’auto-assemblent à l’interface des gouttes et forment une membrane multilamellaire structurée et imperméables. Le défi est de contrôler la perméabilité de ces membranes.
Le projet postdoctoral, soutenu par l’ANR SHEILA, vise à développer des stratégies sensibles à des stimuli pour contrôler la perméabilité interfaciale et les échanges moléculaires. Nous avons récemment commencé à explorer cette question avec des phases lamellaires thermosensibles, dans lesquelles des défauts structuraux génèrent des pores. Le projet étudiera comment la structure et la taille des pores affectent le transport de sondes moléculaires. En parallèle, nous cherchons à rendre ce contrôle local, rapide et réversible en utilisant la lumière comme stimulus. Des tensioactifs photosensibles et des photoacides seront explorés pour modifier localement les propriétés interfaciales et déclencher une perméabilité localisée. Une part importante du projet s’appuiera sur une plateforme de microscopie récemment développée au laboratoire, qui permet de créer une illumination structurée de l’échantillon, spatialement et multi-longueur d’onde, avec un contrôle précis de la température. Cela comprendra la programmation de stratégies d’illumination et de routines d’analyse d’images. L’illumination structurée nous permettra d’adresser des gouttelettes individuelles, voire des zones choisies d’une même gouttelette, et d’ouvrir et fermer des pores où et quand nous le souhaitons.

Perspectives scientifiques et applicatives
Une perméabilité adressable par la lumière dans une membrane auto-assemblée ouvre plusieurs directions :
• Microréacteurs contrôlés dans l’espace et dans le temps : en contrôlant l’accès des réactifs à une gouttelette, il devient possible de démarrer, suspendre ou séquencer des réactions dans des compartiments individuels, à l’aide d’un simple motif lumineux projeté.
• Communication entre gouttelettes : des échanges contrôlés par la lumière entre gouttelettes voisines permettraient de construire et de tester des réseaux de communication chimique.
• Questions fondamentales de matière molle : la lumière offre un moyen précis et réversible de nucléer et de résorber des défauts dans une phase lamellaire, ce qui permet des études quantitatives de la dynamique des pores et du lien entre l’état moléculaire local et la perméabilité de films multilamellaires.

Mission
Le ou la postdoctorant·e concevra, caractérisera et exploitera des membranes lamellaires à l’interface de gouttelettes de coacervat, dont la perméabilité peut être commutée par un stimulus optique local. Les stratégies envisagées incluent :
• des amphiphiles photocommutables (par exemple des tensioactifs ou co-tensioactifs à base d’azobenzène) qui modifient la courbure, l’empilement ou la densité de défauts de la bicouche sous l’effet de la lumière ;
• des photoacides ou photobases qui modifient localement le pH, et donc l’état d’ionisation et la cohésion de bicouches sensibles au pH ;
• des approches photothermiques utilisant une espèce absorbant la lumière pour chauffer localement la bicouche et déclencher la formation de défauts induits par la température.

L'Activité

• Formulation et caractérisation d’émulsions eau-dans-eau stabilisées par des phases lamellaires thermosensibles et photosensibles.
• Quantification des échanges moléculaires et de la perméabilité réversible, sensible aux stimuli, de la phase lamellaire à l’aide de sondes fluorescentes.
• Calibration et développement d’un montage de microscopie existant combinant illumination structurée et contrôle de la température.
• Programmation de protocoles d’illumination et d’analyse d’images pour suivre la dynamique des émulsions et quantifier leur réponse à des stimuli localisés.
• Analyse et valorisation des résultats, et coordination avec les partenaires du projet.

Votre Profil

Compétences

• Formation : doctorat en physico-chimie, physique de la matière molle, science des colloïdes, science des matériaux ou domaine connexe.
• Compétences techniques : expérience en formulation, microscopie optique, instrumentation, programmation ou analyse d’images (Python, ImageJ/Fiji). Un goût pour l’instrumentation serait un atout.
• Compétences transversales : autonomie, curiosité scientifique, sens pratique et capacité à résoudre des problèmes expérimentaux dans un environnement pluridisciplinaire. Bonnes aptitudes de rédaction et de communication scientifiques (rapports, présentations scientifiques), ainsi qu’une bonne maîtrise de l’anglais scientifique.

Votre Environnement de Travail

Le ou la postdoctorant·e travaillera au Centre de Recherche Paul Pascal (CRPP), situé à Pessac, France, et collaborera étroitement avec un doctorant sur la stabilisation et la caractérisation des gouttes. Le projet réunit trois équipes du CRPP (Bio2.0, Colloïdes, Interfaces et Assemblages, et Matière Molle : Structure et Dynamique) aux expertises complémentaires en phases lamellaires, formulation de systèmes aqueux biphasiques (ATPS), microscopies de fluorescence et confocale, illumination structurée et théorie. Le CRPP offre un environnement fortement interdisciplinaire à l'interface de la physico-chimie, de la physique et de la matière molle. Les chercheurs.es ont accès à un large éventail d'équipements et d'expertises, couvrant la formulation des échantillons, la microscopie optique et la caractérisation quantitative de la matière molle (notamment par SAXS, DLS, MET).
Le projet bénéficiera d’un montage de microscopie existant, que le ou la postdoctorant·e contribuera à faire évoluer, ce qui offre l’opportunité de combiner instrumentation optique, programmation et recherche expérimentale en matière molle.

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Contraintes et risques

Risques liés à la manipulation de produits chimiques courants, de solvants et de tensioactifs, ainsi qu'à l'utilisation de diodes laser.

Rémunération et avantages

Rémunération

ente 3041 et 4216 € bruts mensuels selon experience

Congés et RTT annuels

44 jours

Pratique et Indemnisation du TT

Pratique et indemnisation du TT

Transport

Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu’à 300€

À propos de l’offre

À propos du CNRS

Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d’associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement.

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