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H/F Doctorat portant sur le développement de nanosondes émettant dans le swir et de leurs applications pour l'imagerie biomédicale

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

Date Limite Candidature : mardi 1 décembre 2020

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Informations générales

Référence : UMR5309-XAVLEG-001
Lieu de travail : LA TRONCHE
Date de publication : mardi 10 novembre 2020
Nom du responsable scientifique : Xavier Le Guevel
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 février 2021
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

L'imagerie optique non invasive est considérée comme une technique puissante ayant de nombreuses applications dans la recherche biomédicale. Atteindre une pénétration photonique profonde tout en maintenant une haute résolution est l'un des principaux objectifs et défis de la bioimagerie utilisée pour l'étude de divers processus dans les organismes vivants. La région infrarouge à ondes courtes (SWIR), appelée aussi NIR II, entre 850 et 1700 nm s'est révélée très récemment être une fenêtre spectrale optique prometteuse pour atteindre une haute résolution spatiale et temporelle chez les petits animaux. Cependant, on manque encore de rapporteurs et d'agents de contraste appropriés ayant des propriétés optiques optimales dans cette fenêtre spectrale qui pourraient être utilisés en toute sécurité in vivo.

Dans le projet SIREN financé par l'ANR/DFG (France/Allemagne), nous visons à concevoir de manière rationnelle de nouveaux agents de contraste SWIR étudiés spectroscopiquement dans différents environnements en solution et dans des modèles artificiels imitant les tissus. La sélection des candidats les plus performants et les plus sûrs sera évaluée en termes de résolution spatiale et de rapport signal/bruit à différentes profondeurs, d'abord dans des fantômes imitant des tissus, puis chez des souris utilisant l'imagerie par photoluminescence (PLI) SWIR, une modalité d'imagerie optique non invasive avancée. Cela permettra la visualisation non invasive en temps réel chez les animaux vivants avec une haute résolution à différentes échelles.
La recherche biologique se concentrera sur l'imagerie du réseau vasculaire dans les modèles animaux afin d'extraire des informations très détaillées sur la structure des réseaux sanguin et lymphatique, la perméabilité des vaisseaux et les mouvements des fluides. L'utilisation de la fenêtre SWIR, des sondes évaluées dans le cadre de ce projet et des outils d'analyse des données permettra : i) d'étendre les applications de l'imagerie NIR à partir de son stade actuel d'imagerie anatomique et moléculaire préclinique sur des modèles animaux expérimentaux, et ii) d'accroître sa traduisibilité clinique et son applicabilité à des fins théranostiques peropératoires.

Ce projet sera mené à l'Institut des biosciences avancées (CNRS/INSERM/Université de Grenoble) et en collaboration avec une équipe de spectroscopistes à Berlin (Dr. Ute Resch-Genger).

Au cours de ce doctorat, le candidat devra d'abord concevoir et caractériser de nouveaux nanoclusters (NC) de métaux nobles (or, argent) de précision atomique avec une organisation de surface contrôlée et explorer de nouvelles stratégies pour augmenter la luminosité des NC et déplacer leur absorption et leur PL vers des longueurs d'onde plus longues. Le potentiel élevé de ces nanosondes pour la bioimagerie SWIR a été récemment démontré par notre équipe (Nanoscale 2019, 11, 12092 ; ACS Nano 2020, 14, 4973). Il évaluera ensuite le potentiel des agents de contraste SWIR pour la PLI SWIR en termes de fenêtre spectrale et de résolution spatiale et temporelle pour réaliser des mesures très sensibles en temps réel dans des modèles artificiels et de souris. Enfin, il étudiera les meilleurs émetteurs SWIR pour des applications de bio-imagerie telles que la vascularisation sanguine et lymphatique chez la souris.

Contexte de travail

Le doctorat aura lieu à l'Institut des biosciences avancées basé à Grenoble dans une équipe multidisciplinaire "cibles du cancer et thérapies expérimentales" dirigée par le Dr Jean-luc Coll.
Les candidats doivent être titulaires d'une maîtrise de sciences en chimie, physique ou biotechnologies avec quelques connaissances en chimie des matériaux, optique et bio-imagerie. Il/elle doit avoir un intérêt marqué pour le travail dans un environnement interdisciplinaire à l'interface chimie-biologie avec des biologistes et des chimistes. Un bon niveau d'anglais est requis. Comme le doctorat fait partie d'un appel international avec une équipe en Allemagne, des séjours de 3 mois sont prévus à Berlin dans le cadre du projet de 3 ans. Ce projet comprend la manipulation de petits animaux qui sont maîtrisés par l'équipe.

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