Doctorant en chimie inorganique (H/F)

Description du Poste

Sujet De Thèse

Contexte
La cytométrie en flux conventionnelle (FACS) est un outil essentiel pour l’analyse cellulaire, mais elle présente une limite majeure: elle ne permet pas d’analyser correctement les agrégats cellulaires, pourtant cruciaux en cancérologie. Le recouvrement des signaux de diffusion et de fluorescence empêche leur identification et conduit souvent à les exclure des analyses.
La cytométrie en flux résolue en temps (TR-FACS), associée à des détecteurs ultrarapides de type SPAD, ouvre une approche radicalement nouvelle en exploitant la dimension temporelle de la fluorescence. Elle permet de réduire l’autofluorescence, de distinguer cellules isolées et amas, et d’introduire une forme innovante de multiplexage.
L’objectif du projet est de développer des sondes luminescentes originales, à base de complexes de manganèse ou de lanthanides, dont les durées de vie (≈100 µs à quelques ms) sont spécifiquement adaptées aux contraintes de la TR-FACS. Ces matériaux photoniques seront (i) optimisés en termes d’intensité, de stabilité et de durée de vie, (ii) fonctionnalisés par une stratégie anticorps-ADN pour assurer un marquage sélectif des cellules, et (iii) intégrés dans un dispositif de cytométrie SPAD pour valider la détection temporelle et multiparamétrique des cellules et micro-amas.
Le projet associe les expertises complémentaires du LMI, Université Claude Bernard Lyon (synthèse et caractérisation de nanomatériaux photoniques) et du LIMMS/CNRS-IIS Tokyo (microfluidique, cytométrie SPAD, bioconjugaison). Les résultats attendus incluent : des nanoparticules luminescentes robustes avec durées de vie contrôlées, des stratégies validées de marquage cellulaire par bioconjugaison, et une preuve de concept d’une cytométrie compacte, résolue en temps. À terme, ce projet ouvrira la voie à une plateforme de cytométrie accessible et performante, adaptée à l’analyse des micro-amas cellulaires et à la détection de cellules tumorales circulantes.

Mission
Des synthèses de nanoparticules (NPs) à base de complexes de manganèse ou de lanthanides seront réalisées au LMI à l'aide de méthodes de précipitation. Une attention particulière sera accordée à la sélection des contre-cations et à l'ingénierie des ligands afin d'obtenir un contrôle précis de la durée de vie des émissions et d'optimiser les performances photophysiques. Les NPs seront fonctionnalisées pour un marquage cellulaire, en utilisant une chimie à base de silane et en permettant une conjugaison ultérieure avec des biomolécules aminées via des liaisons peptidiques. Des billes de polystyrène (PS) micro-dimensionnées seront fonctionnalisées avec ces NPs.
Les propriétés luminescentes des NPs liées aux billes de polystyrène (PS) seront évaluées par le LIMMS à l'aide d’un lecteur de plaques à fluorescence SPARK (Tecan), qui permet d'imager la durée de vie de la luminescence avec une sensibilité et une reproductibilité élevées. Le comportement optique des billes NPs@PS sera évalué à l'aide du dispositif 2DFC du professeur S.H. Kim (LIMMS).
Les NPs seront conjuguées avec des peptides spécifiques afin de permettre le marquage ciblé des cellules. L'expertise du LIMMS/CNRS-IIS en nanotechnologie et en systèmes microfluidiques sera mise à profit pour optimiser le processus de conjugaison et évaluer l'efficacité du marquage cellulaire à l'aide des sondes luminescentes. L'utilisation de marqueurs luminescents à base de NPs pour une analyse sensible et sélective de cellules individuelles sera ensuite évaluée.
Le projet associe les expertises complémentaires du LMI (synthèse et caractérisation de nanomatériaux photoniques) et du LIMMS/CNRS-IIS Tokyo (microfluidique, cytométrie SPAD, bioconjugaison). Les résultats attendus incluent : des nanoparticules luminescentes robustes avec durées de vie contrôlées, des stratégies validées de marquage cellulaire par bioconjugaison, et une preuve de concept d’une cytométrie compacte, résolue en temps. À terme, ce projet ouvrira la voie à des plateformes de cytométrie accessibles et hautement performantes, adaptées à l’analyse des micro-amas cellulaires et à la détection de cellules tumorales circulantes.

Votre Environnement de Travail

Le doctorat a lieu dans le cadre d’une mission MITI (Mission pour les Initiatives Transverses et Interdisciplinaires) du CNRS et se déroule au Laboratoire des Multimatériaux et Interfaces (LMI, Université Claude Bernard Lyon 1), sous la direction d’Arnaud Brioude, et en collaboration avec le LIMMS/CNRS-IIS Tokyo (IRL 2820).
Le LMI est une Unité Mixte de Recherche CNRS / Université Claude Bernard Lyon 1 (UMR 5615 CNRS). Ce laboratoire rassemble des chercheurs en chimie inorganiques travaillant sur la conception, la synthèse, et la caractérisation de nanoparticules inorganiques. La thèse de déroulera au sein de l'équipe CIMP (Chimie Inorganique Moléculaire et Précurseurs) dont les domaines d’activité sont la chimie de coordination d’architectures moléculaires, la chimie des polymères inorganiques et les matériaux hybrides. Le LIMMS à l’Institut des Sciences Industrielles (IIS) de Tokyo, est un laboratoire expert en technologie microfluidique.
Le/la doctorant.e évoluera dans un environnement interdisciplinaire à l’interface entre la synthèse de nanoparticules luminescentes, leur caractérisation et l’usage de ces nanoparticules pour la détection cellulaire. Le candidat aura accès aux infrastructures nécessaires à la réalisation de la thèse incluant le matériel de synthèse (bombe solvothermale,..), ainsi qu’aux méthodes de caractérisation du solide comme la diffraction de rayons X, les spectroscopies vibrationnelles et de luminescence, et la microscopie électronique à balayage grâce au centre de microstructures de l’université Claude Bernard Lyon 1.

Rémunération et avantages

Rémunération

2300,00 € brut mensuel

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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