Missions

Il s'agit d'une thèse financée de 3 ans.
Le projet de thèse se situe à l'interface de la chimie click, de la photochimie, des matériaux, de l'impression 3D et de la biologie. L'objectif est de développer des chimies chimiosélectives contrôlées par la lumière pour l'impression 3D de supports micro-structurées. Ce type de support cellularisé trouve un grand intérêt pour des applications en médecine régénérative et pour les greffes. L'impression 3D a permis d'accélérer les progrès dans ce domaine en facilitant la fabrication de tissus complexes, mais les structures imprimées ne reproduisent pas encore fidèlement l'hétérogénéité spatiale et l'architecture détaillée des tissus humains, notamment en termes de composition moléculaire et de propriétés mécanique. Il est donc nécessaire de développer de nouvelles stratégies offrant un contrôle spatiotemporel précis des propriétés de ces échafaudages 3D.
Le/la doctorant(e) relèvera ce défi en développant des réactions de photoréticulation bioorthogonales permettant la fabrication d’échafaudages bioactifs micro-structurés, capables de moduler les interactions cellule-matériau. L’approche repose sur des réactions click chimiosélectives déclenchées par la lumière par un système 2-photons multi longueur d’ondes. Il s’agira par exemple du démasquage sélectif ou de l’activation d’un des partenaires click par une longueur d’onde spécifique. En utilisant différentes longueurs d'onde, nous pouvons photo activer sélectivement différents groupements photosensibles dans une encre bioactive multi-composants (peptides, protéines, biopolymères). Cela permettra de définir précisément la composition du matériau réticulé en chaque point, avec une résolution micrométrique, ouvrant la voie à la création d’échafaudages avec des motifs bioactifs pour diriger la croissance cellulaire et la différenciation des cellules souches. Ce contrôle sans précédent du comportement des cellules souches pourrait entraîner des avancées dans la génération de cultures tissulaires organotypiques multicellulaires (organ-on-chip), alternatives aux modèles animaux pour tester des candidats médicaments.

Activités

Conception et synthèse de fragments susceptibles de subir des réactions chimiosélectives de type « click » déclenchées par la lumière grâce à un système multi-longueurs d'onde à 2 photons.
Fonctionnalisation de (bio)polymères et de biomolécules contenant de tels fragments.
Synthèse d'hydrogels par réaction chimiosélective.
Bioimpression 3D

Compétences

Chimie organique
Réactions photo-déclenchées
Caractérisation des molécules et des matériaux
Chimie des biomolécules et des polymères
Connaissances en bio-impression et bases de biologie appréciées
Autonomie
Esprit critique
Travail d'équipe
Créativité

Contexte de travail

Ce projet interdisciplinaire de thèse s'effectuera au sein de deux équipes internationales complémentaires. L'équipe Peptides de l'IBMM (Montpellier, France) est spécialisée dans la synthèse de biomolécules et développe des stratégies de polymérisation pour obtenir des hydrogels bioactifs imitant la matrice extracellulaire. Le groupe Selhuber-Unkel (Heidelberg, Allemagne) possède une expertise reconnue dans la fabrication de biomatériaux nano- et microstructurés, ainsi que dans les matériaux réactifs et adaptatifs. Le groupe dispose d'une imprimante multi-longueurs d'onde à 2 photons.

Le doctorant aura l'opportunité de travailler dans les deux laboratoires (environ 2 ans à Montpellier et un an à Heidelberg) , bénéficiant d'un environnement technologique exceptionnel. Il alternera entre Montpellier et Heidelberg ( avec des séjours de 3 à 4 mois). À Montpellier, le/la doctorant(e) synthétisera et caractérisera des molécules photoactivables pour l'impression 3D à 2 photons. À Heidelberg, il/elle fabriquera des échafaudages microstructurés et étudiera les interactions cellule-matériau. Le/la doctorant(e) bénéficiera d'une formation interdisciplinaire en synthèse chimique, photochimie avancée et impression 3D et contribuera à l'établissement d'une nouvelle collaboration de recherche entre Montpellier et Heidelberg.


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

Contraintes et risques associés aux travaux de recherche classiques en chimie organique.