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Contrat doctoral H/F : Revêtements photoactifs respectueux de l'environnement pour les applications antisalissures marines

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

Date Limite Candidature : mardi 29 juin 2021

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Informations générales

Référence : UMR5628-ANNDUC-002
Lieu de travail : GRENOBLE
Date de publication : mardi 18 mai 2021
Nom du responsable scientifique : Marianne Weidenhaupt et Claire Hellio
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2021
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Projet de recherche
Afin d'apporter une réponse écologique au biofouling marin, nous proposons d'étudier l'activité antisalissure de films minces à base de matériaux photo-actifs. Ces revêtements, constitués d'un mélange de TiO2 et de Cu2O, combinent des propriétés fonctionnelles (photo-catalyse, énergie de surface modulée) avec des micro topologies constituées de motifs couvrant une large gamme d'échelles allant du nano- au micromètre. Des études exploratoires ont montré une diminution de la prolifération des diatomées sur ces revêtements, sans générer de toxicité mesurable pour les espèces planctoniques. Nous proposons de valider et de consolider ces résultats à différents niveaux : au niveau moléculaire en analysant les interactions protéine-surface, au niveau de l'organisme en réalisant des tests in vivo sur des organismes modèles représentatifs du micro et du macrofouling. Par ailleurs, des évaluations éco-toxicologiques seront réalisées par des tests standardisés sur la toxicité de ces revêtements à base de Cu.
Programme scientifique :
• Synthèse par MOCVD (Metal Oxyde Chemical Vapor Deposition) de films minces d'oxydes de titane et cuivre sur verre
• Caractérisations structurales et fonctionnelles de ces films (Microscopie électronique à balayage (MEB), microscopie à force atomique (AFM), Spectroscopies XPS et UV-VIS, photo-catalyse, angle de contact…)
• Dosage du cuivre lixivié selon les normes de toxicité en vigueur
• Analyse de l'adsorption de protéines sur les films minces : dosages biochimiques quantitatifs, microscopie à fluorescence, analyse de l'adsorption en temps réel (Résonance plasmonique de surface (SPR), Microbalance à quartz (QCM))
• Test anti-salissure des films microstructurés :
in vitro avec des microorganismes modèles (bactéries et diatomés), de spores d'Ulva intestinalis, de larves de Crassostrea gigas et de byssus de Mytilus edulis.
in situ par immersion dans l'océan atlantique
• Evaluation du potentiel antisallissure des films par l'analyse quantitative de l'adhésion et de la colonisation par les organismes marins étudiés
• Réalisation de communications scientifiques (affiches, présentations orales) et rédaction d'articles scientifiques
• Rédaction du manuscrit de thèse et soutenance de thèse
Objectifs :
L'objectif de la première année de thèse (Grenoble LMGP), outre la formation aux techniques de dépôt et d'analyse, sera de préparer une première campagne d'immersion des surfaces en mer pour la saison d'été. La deuxième année (Brest LEMAR/ Lorient LBCM) permettra d'analyser les résultats obtenus à partir des premiers tests in situ et de réaliser des tests in vitro complémentaires. L'analyse de ces résultats guidera le plan de travail pour la préparation de nouveaux revêtements en vue des tests d'immersion en fin de 2eme année. Les tests de toxicité permettront de valider la compatibilité des matériaux proposés avec la règlementation. La 3eme année (3 sites) visera à compléter les expériences pour comprendre la relation entre la chimie, la fonctionnalisation de la surface et la nanostructuration des revêtements et leurs effets sur l'adhésion moléculaires des organismes. Des modèles pour décrire ces résultats seront développés. Les tests d'immersion en 3eme année permettront de faire une validation finale, avant la soumission du manuscrit.
Tout le long de la thèse, on veillera à valoriser les résultats par des participations à des conférences, publications ou des dépôts de brevet. Le ou la doctorante aura l'occasion également de participer à des actions d'enseignement (Licence, Master) en lien avec son activité de recherche.
Profil :
Le.a candidat.e est titulaire d'un diplôme d'ingénieur ou de Master 2 Recherche en biotechnologie, biologie cellulaire ou microbiologie. Une expérience théorique ou pratique en sciences des matériaux ou en techniques de caractérisation des matériaux est considérée comme un plus. Nous cherchons un.e candidat.e dynamique avec une volonté forte de s'engager dans un projet interdisciplinaire. Une excellente rigueur expérimentale combinée avec des compétences analytiques sont un plus. Nous encourageons des candidats avec un bon esprit d'équipe, le sens de la responsabilité et une aisance en communication. Une bonne maîtrise de l'anglais à l'oral comme à l'écrit est exigée (niveau B2/C1).

Contexte de travail

Cadre académique :
La thèse est financée par le programme 80 Prime du CNRS qui met en valeur des initiatives interdisciplinaires en recherche fondamentale et appliquée. Le.a doctorant.e travaillera ainsi en collaboration avec 3 partenaires académiques : le LMGP (Grenoble), le LEMAR (Brest) et le LBCM (Lorient). Le.a doctorant.e bénéficiera d'une formation fortement pluridisciplinaire allant de la synthèse et caractérisation de matériaux, à l'étude des protéines aux interfaces et aux tests in vitro et in situ sur les organismes marins. Il.elle développera des compétences pluridisciplinaires alliant les sciences des matériaux et la biologie (du moléculaire jusqu'à l'organisme).
Le laboratoire des Matériaux et du Génie Physique (LMGP) est une unité de recherche mixte du CNRS (INC) et de Grenoble INP (UMR 5628). Il est composé de 3 équipes de recherches :
- IMBM (Interaction entre les Matériaux et la Matière Biologique),
- FunSurf (Couches Minces Fonctionnelles et Nano-Ingénierie de Surfaces),
- NanoMat (Nanomatériaux et Hétérostructure avancée)
Le laboratoire se situe sur le Polygone scientifique Minatec à Grenoble entouré du CEA et des grands instruments de l'ILL et de l'ESRF (synchrotron). Il est composé d'une centaine de personnes dont 40 permanents et environ 60 non-permanents (doctorants, post-doctorants, chercheurs invités, étudiants stagiaires de master…).
Le LEMAR (UMR 6539) est une unité mixte de recherche du CNRS (INEE) et de l'Université de Bretagne Occidentale (UBO). Il est spécialisé dans les biotechnologies marines et a une grande expérience dans les essais biologiques avec les organismes marins. Toutes les activités sont réalisées au Biodimar, qui est un centre de bioprospection marine du LEMAR. Le laboratoire est impliqué dans des projets nationaux et internationaux axés sur le développement de nouvelles surfaces antifouling.
Le laboratoire de Biotechnologie et Chimie Marine (LBCM), situé à Lorient, est un laboratoire de l'Université Bretagne Sud et membre de l'Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM) dont les recherches fondamentales et appliquées se situent dans le domaine des biofilms marins et les biotechnologies. Il est spécialisé dans le développement et l'étude biologique de surfaces contrôlant la bio-adhésion des organismes marins. Il est composé de 20 membres permanents et 30 membres non permanents (doctorants, post-doctorants, chercheurs associés, étudiants stagiaires de master…).

Le.a doctorant.e sera rattaché.e dans les équipes IMBM et FunSurf du LMGP et sera inscit.e à l'Ecole doctorale Chimie et Sciences du Vivant (ED CSV) de l'Université Grenoble Alpes (UGA) sous la co-direction de Mmes M Weidenhaupt (LMGP) et C Hellio (LEMAR). Mmes C Jimenez (LMGP) et F Faÿ (LBCM) co-encadreront le.a thésard.e.

Contraintes et risques

Le travail de recherche sera organisé de façon à effectuer des séjours dans les trois laboratoires par des périodes qui dureront entre 6-12 mois.

Informations complémentaires

Pour postuler, déposer sa candidature via le site du portail emploi CNRS. Joindre un CV accompagné d'une lettre de motivation, une/des lettre(s) de recommandation ainsi que les notes de la dernière année avant l'obtention du diplôme M2R ou du diplôme d'ingénieur

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