Missions

Les nanoparticules à conversion ascendante (Upconversion Nanoparticles, UCNPs) sont des nanoparticules à base de lanthanides qui ont la capacité de convertir une excitation proche-infrarouge en émissions s'étendant de l'UV au proche-infrarouge. Cette propriété est un atout majeur car l'excitation dans le proche-infrarouge permet une pénétration beaucoup plus profonde que la lumière visible dans les matériaux, en particulier dans les échantillons biologiques, et provoque peu de photoblanchiment. En particulier, ils sont considérés comme des systèmes attrayants pour la collecte d'énergie pour les dispositifs optoélectroniques, la bio-imagerie, la détection ou les dispositifs anti-contrefaçon. Ils ont récemment attiré beaucoup d'attention pour leur capacité à se comporter comme des donneurs d'énergie dans des nano-plateformes hybrides conçues pour des applications de biodétection, de théranostique ou de thérapie photodynamique.
Il est donc essentiel de bien caractériser les transferts d'énergies complexes qui gouvernent la luminescence de ces nanomatériaux afin de concevoir des systèmes optimisés pour ces applications. Jusqu'à présent, des études photophysiques détaillées ont été réalisées en solution afin de mettre en lumière des processus complexes et imbriqués entre les différents partenaires présents au sein des UCNPs. Cependant, l'influence de l'environnement local doit également être pris en compte pour les applications détaillées plus haut, et la spectroscopie de particules uniques s'avère alors très importante pour révéler les caractéristiques individuelles des UCNP.
L'objectif du projet de recherche et la mission du candidat est de sonder et de quantifier les transferts d’énergie au sein d’UCNPs à l’échelle de la particule unique en fonction de la composition et de l'architecture de l'UCNP pour identifier dans quelle mesure ces paramètres influencent les transferts résonants vers un accepteur d’énergie situé en périphérie. L’étude de ces transferts d’énergie sera réalisée pour des UCNPs dont le nombre et la nature des activateurs présents dans le cœur seront variables (Tm3+, Er3+) et en présence ou non d’une coquille. Ces UCNPs seront enrobées d’un polymère fluorescent jouant le rôle d’accepteur de l’énergie des UCNPs. Un instrument d'imagerie confocale hyperspectrale permettant, après une excitation µs à ms dans le proche IR, d’enregistrer les spectres d’émission résolus temporellement et spatialement, sera utilisé pour déterminer de façon quantitative les durées de vie de luminescence pour les bandes d'émission discrètes des UCNPs à l’échelle de la particule unique. Ceci devrait permettre de construire un mécanisme détaillé des transferts d’énergie dans ces structures hybrides organiques/UCNP et ouvrir la voie vers un contrôle plus fin de l'efficacité des UCNP en tant que nanoplateformes pour le développement d'applications en biodétection.

Activités

Les activités du (de la) candidat(e) seront centrées sur :
- les mesures de luminescence résolues dans le temps des UCNPs en solution et à l’échelle de la particule unique ;
- le traitement et l'analyse des données expérimentales recueillies ;
- la présentation de ces résultats lors de réunions d'avancement avec les collaborateurs, de réunions de groupe et de conférences ; la rédaction de rapports réguliers ; la rédaction d'articles de recherche.

Compétences

Nous recherchons un(e) candidat(e) très motivé(e), récemment titulaire d'un doctorat en chimie, et dont les recherches portent sur les nanomatériaux à conversion ascendante (UCNPs) avec un fort intérêt pour l'étude de leurs propriétés optiques et leur caractérisation photophysique à l'aide de diverses méthodes spectroscopiques et microscopiques. Une expérience de l'utilisation de ces méthodes et du traitement des données collectées sera un vrai atout. De bonnes compétences de communication en anglais (écrit et oral) sont requises.

Contexte de travail

Ce projet sera mené au LASIRE (Laboratoire de Spectroscopie pour les Interactions, la Réactivité et l’Environnement, UMR8516, Université de Lille), au sein de l'équipe DyNaChem (Dynamics, Nanoscopy and Chemometrics, https://lasir.cnrs.fr/dynachem/). Le/la candidat(e) bénéficiera du plateau d’expériences de spectroscopie et microscopie résolues en temps installé au laboratoire, en particulier un microscope confocal hyperspectral conçu pour l'étude photophysique d'UCNPs uniques (excitations NIR par impulsions carrées à 976 et 808 nm). Il / elle travaillera en collaboration étroite avec la porteuse de projet et pourra être amené/e à encadrer des étudiants stagiaires.

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

RAS