Missions

Du fait de leur grande brillance et de leur photostabilité, les nanoparticules (NPs) fluorescentes sont une alternative de choix aux fluorophores organiques, notamment dans les domaines applicatifs de l’imagerie biomédicale et des biosenseurs.1 Ces NP luminescentes peuvent être intrinsèquement fluorescentes, comme les Quantum Dots (QD) ou bien dopées en fluorophores ou lanthanides, comme celles à base de silice ou polymères. Les QD sont petits (D inf 15nm) et ont d’excellentes propriétés optiques, mais ils peuvent contenir des atomes toxiques et leur fonctionnalisation de surface, afin de les disperser dans l’eau, est délicate. A l’opposé, les NPs dopées ont une surface optimisée pour la stabilité colloïdale et la fonctionnalisation, mais sont de plus grande taille (D sup 30 - 40 nm) et moins brillantes rapporté à leur volume. Afin d’optimiser la limite de détection des biosenseurs fluorescents, des NPs très petites, compactes, extrêmement brillantes et réactives en surface doivent être développées. 2–4
Cette mission propose tout d’abord de réaliser la synthèse de nouveaux fluorophores organiques fonctionnels (fonctions maléimide, azide, acrylate...). Ces chromophores pourront ensuite éventuellement être assemblés en nanoparticule sou bien polymérisés.

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1. Algar, W. R. et al. Photoluminescent Nanoparticles for Chemical and Biological Analysis and Imaging. Chem. Rev. 121, 9243–9358 (2021).
2. Grazon, C. et al. A progesterone biosensor derived from microbial screening. Nat. Commun. 11, 1276 (2020).
3. Grazon, C. et al. The quantum dot vs. organic dye conundrum for ratiometric FRET-based biosensors: which one would you chose? Chem. Sci. 13, 6715–6731 (2022).
4. Grazon, C., Rieger, J., Charleux, B., Clavier, G. & Méallet-Renault, R. Ultrabright BODIPY-Tagged Polystyrene Nanoparticles: Study of Concentration Effect on Photophysical Properties. J. Phys. Chem. C 118, 13945–13952 (2014).
5. Daniel, J., Dal Pra, O., Kurek, E., Grazon, C. & Blanchard-Desce, M. Dye-based fluorescent organic nanoparticles made from polar and polarizable chromophores for bioimaging purposes: a bottom-up approach. Comptes Rendus Chim. just accepted, (2024).
6. Grazon, C., Rieger, J., Méallet-Renault, R., Clavier, G. & Charleux, B. One-Pot Synthesis of Pegylated Fluorescent Nanoparticles by RAFT Miniemulsion Polymerization Using a Phase Inversion Process. Macromol. Rapid Commun. 32, 699–705 (2011).
7. Grazon, C. et al. Aqueous Ring‐Opening Polymerization‐Induced Self‐Assembly (ROPISA) of N‐Carboxyanhydrides. Angew. Chem. Int. Ed. 59, 622–626 (2020).

Activités

- synthèse organique multi-étapes
- caractérisation de molécules organiques (RMN, IR, masse...)
- spectroscopie d'absorption et de fluorescence
- synthèse de polymères

Compétences

- synthèse d'hétérocycles
- Bon niveau rédactionnel, esprit de synthèse ;
- Appétence pour les sciences expérimentales, le laboratoire.

Contexte de travail

Le doctorat a lieu dans le cadre de l'ERC COMET (2023-2028 https://cordis.europa.eu/project/id/101077364/fr) et se déroule à l'Institut des Sciences Moléculaires (ISM), sous la direction de Chloé GRAZON. L'ISM rassemble une communauté de chercheurs organiciens et physico-chimistes intéressés par les édifices moléculaires, et travaillant sur leur conception, synthèse, caractérisation, réactivité et analyse dans divers environnements.
L'ISM est une Unité Mixte de Recherche CNRS / Université de Bordeaux / Bordeaux INP Aquitaine (ISM, UMR 5255 CNRS) dépendant de la Délégation Régionale Aquitaine (DR 15). L'expertise de l'Institut se décline autour de grandes compétences identifiées autour :
- d'expérimentateurs physicochimistes (spectroscopie, photochimie, reconnaissance moléculaire et analyse) ;
- de chimistes organiciens de synthèse ;
- de théoriciens en chimie quantique et dynamique moléculaire et réactionnelle ;

Cette pluridisciplinarité des compétences permet d'élaborer des projets de recherche sur des thématiques transverses au sein de l'Institut : surfaces, interfaces et matériaux, nanosciences, chimie verte et catalyse, molécules naturelles et bioactives, modélisation.
La thèse de déroulera au sein de l'équipe IPM/LAGON dont les domaines de recherche s'articulent autour de :
- Photonique moléculaire : molécules et assemblages moléculaires fonctionnels (design, propriétés optiques et optiques non-linéaires) ;
- Multiphotonique ;
-Développement de plateformes de taille nanométrique (nanoparticules, nanodots, traceurs…) pour l'imagerie du vivant, la thérapie et le théranostic ;
-Nano-objets photo-actifs pour la thérapie et la délivrance de molécules bioactives ;
- Glycochimie et chimie bio-orthogonale ;

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.


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

- travail debout
- travail en environnement de laboratoire de chimie