Offre de thèse - Conception de nanovecteurs polymères multifonctionnels et stimulables par auto-assemblage induit par polymérisation (FastNanoPISA) (H/F)

Description du Poste

Sujet De Thèse

La nanomédecine de précision nécessite le développement de systèmes de délivrance de médicaments multifonctionnels capables d'intégrer, au sein d'une même plateforme, le ciblage actif, la libération contrôlée des principes actifs, l'administration de charges thérapeutiques multiples ainsi que leur suivi en temps réel. Malgré les progrès réalisés ces dernières années, l'intégration de ces différentes fonctionnalités dans des nanovecteurs polymères robustes et facilement transposables à grande échelle demeure l'un des principaux verrous de la nanomédecine, limitant le développement de thérapies combinées efficaces contre les cancers, les maladies inflammatoires et les infections complexes.
Ce projet de thèse vise à développer une nouvelle génération de nanovecteurs polymères multifonctionnels en s'appuyant sur la technique d'auto-assemblage induit par polymérisation (Polymerisation-Induced Self-Assembly, PISA). Contrairement aux méthodes conventionnelles de préparation des nanoparticules, la PISA associe, au cours d'un même procédé, la synthèse des polymères, la formation des nanoparticules et l'encapsulation des principes actifs, offrant ainsi une approche efficace, reproductible et facilement transposable vers des applications en nanomédecine.
Le doctorant ou la doctorante concevra des vésicules polymères capables d'encapsuler des principes actifs (API). Ces nanovecteurs seront fonctionnalisés par des ligands de ciblage et intégreront des blocs polymères sensibles à différents stimuli (pH, température ou espèces réactives de l'oxygène) afin de permettre une libération contrôlée des molécules thérapeutiques au niveau des tissus pathologiques. Des sondes fluorescentes seront également incorporées afin de permettre le suivi des nanoparticules in vitro et in vivo dans une approche théranostique.
L'un des objectifs majeurs du projet est de comprendre les mécanismes fondamentaux gouvernant la formation des nanoparticules et la compartimentation des principes actifs au cours du procédé PISA. Pour cela, le projet associera la chimie macromoléculaire de pointe à des techniques de caractérisation operando et à une approche de conception des matériaux guidée par les données.
Les travaux de recherche s'appuieront sur la plateforme FastNano Liquid, qui permettra de suivre en temps réel la formation des nanoparticules grâce à la diffusion des rayons X aux petits angles (SAXS) et à la spectroscopie Raman. Des prélèvements automatisés réalisés tout au long de la polymérisation seront analysés ex situ par chromatographie d'exclusion stérique (SEC), RMN et HPLC afin d'établir des corrélations entre la cinétique de polymérisation, l'architecture macromoléculaire, l'évolution morphologique des nanoparticules et les mécanismes d'encapsulation des principes actifs.
Au-delà des développements expérimentaux, le projet intégrera des approches d'apprentissage automatique afin d'accélérer la découverte de nouvelles formulations. Les données expérimentales seront structurées dans une base de données complète puis exploitées à l'aide de méthodes d'apprentissage statistique et d'optimisation bayésienne, permettant la mise en place d'une stratégie de closed-loop discovery capable de prédire les formulations PISA optimales tout en réduisant considérablement le nombre d'expériences nécessaires.
Le ou la doctorant(e) bénéficiera ainsi d'une formation multidisciplinaire couvrant la chimie des polymères, la nanomédecine, les techniques avancées de caractérisation, les méthodes de caractérisation synchrotron, l'automatisation des procédés ainsi que l'intelligence artificielle appliquée à la découverte de nouveaux matériaux. Le projet permettra d'établir des relations quantitatives entre le procédé de synthèse, la structure des nanovecteurs et leurs propriétés, contribuant ainsi au développement de nouvelles stratégies de conception accélérée de nanomédicaments polymères guidées par les données.
Ce projet est financé dans le cadre du PEPR DIADEM et répond aux grands défis scientifiques liés aux matériaux avancés et à la médecine de précision.

Votre Environnement de Travail

Le doctorant ou la doctorante évoluera dans un environnement de recherche interdisciplinaire unique, réunissant les expertises du CNRS-ICMPE et du CEA-NIMBE en chimie des polymères, matière molle, caractérisation avancée et conception de matériaux guidée par les données.

Le doctorant ou la doctorante sera accueilli(e) au sein de l'équipe Chimie Moléculaire et Matériaux Macromoléculaires (C3M) de l'Institut de Chimie et des Matériaux Paris-Est (ICMPE), un laboratoire pluridisciplinaire dédié à la conception, à la synthèse et à la caractérisation de matériaux fonctionnels avancés. Les activités de recherche portent sur la synthèse contrôlée de polymères, l'ingénierie macromoléculaire, l'auto-assemblage des polymères, la conception de nanoparticules et le développement de systèmes polymères stimulables pour des applications biomédicales, avec une expertise reconnue en auto-assemblage induit par polymérisation (PISA) et en nanomédecine.

Le projet comprendra également des travaux de recherche au CEA-NIMBE, un institut de premier plan dans le domaine de la science des matériaux et de la caractérisation avancée. Le doctorant ou la doctorante aura accès à la plateforme FastNano Liquid, qui permet le suivi operando des procédés PISA par diffusion des rayons X aux petits angles (SAXS) et spectroscopie Raman, couplé à des prélèvements automatisés et à des analyses physicochimiques complémentaires. Cette collaboration offrira une formation approfondie sur les relations entre la polymérisation, les mécanismes d'auto-assemblage, la structure des nanoparticules et leurs propriétés fonctionnelles.

Contraintes et risques

Conditions d'éligibilité :
• Diplôme de master en chimie, chimie des polymères, science des matériaux, génie chimique ou dans des domaines connexes.
• Les candidats doivent être doctorants, c'est-à-dire ne pas être déjà titulaires d'un doctorat.

Compétences requises :
• Expérience en chimie des polymères ou en synthèse organique (par exemple, techniques de polymérisation), idéalement démontrée par un mémoire de master ou des stages de recherche.
• Une connaissance des processus de synthèse ou d'auto-assemblage des nanoparticules et des techniques de caractérisation physico-chimique (par exemple DLS, TEM, SEC, spectroscopie) serait un atout.
• Une expérience préalable dans la recherche sur les biomatériaux est un atout.
• La maîtrise de l'anglais est requise, ainsi que de bonnes compétences en communication, tant à l'oral qu'à l'écrit. Les candidats retenus devront fournir un test d'anglais (par exemple, IELTS, TOEFL, Cambridge English). Vous pouvez être dispensé de cette exigence si vous êtes ressortissant d'un pays où l'anglais est la langue maternelle de la majorité de la population, ou si vous possédez des qualifications/un diplôme obtenus dans le cadre d'un enseignement et d'une évaluation en anglais. Le directeur de thèse peut également confirmer que le candidat possède le niveau d'anglais requis.

Rémunération et avantages

Rémunération

La rémunération est d'un minimum de 2300,00 € 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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