Description du sujet de thèse

Description du sujet de thèse :
Développement de la microfluidique couplée aux outils PAT pour le criblage et l'établissement du diagramme de phases.
L'élaboration et la production de matériaux nécessitent le développement d'une instrumentation précise à l'échelle du laboratoire. Dans ce projet de doctorat, nous visons à développer une plateforme de cristallisation avec des outils de diagnostic intégrés qui peuvent répondre aux demandes changeantes d'échelle et de diversité des produits. Il manque encore une plateforme à échelle réduite avec des outils PAT (Process Analytical Technology) intégrés pour un criblage efficace des conditions de cristallisation, l'établissement rapide d'un diagramme de phase et un transfert facile du laboratoire à l'échelle pilote.
Le candidat développera une plateforme microfluidique pour l'expérimentation de la cristallisation de protéines à haut débit, sur une installation hautement instrumentée avec vidéo, Raman, spectroscopie UV, et un nouveau SPES (Single Particle Extinction and Scattering) pour la surveillance en ligne de la solution pendant la cristallisation afin de collecter des données sur la thermodynamique et la cinétique. Ces données seront partagées au sein du consortium afin de construire des modèles mécanistes, statistiques et d'apprentissage automatique pour décrire les systèmes étudiés.
Objectifs spécifiques du projet de doctorat :
(i) Développer une plateforme microfluidique pour les études de cristallisation avec des outils de surveillance en ligne. (ii) Mesurer les diagrammes de solubilité et la zone métastable. (iii) Développer une stratégie de criblage pour l'identification des conditions de cristallisation des biomolécules, en utilisant les algorithmes ML construits par le consortium.
Ce projet de thèse est essentiellement expérimental, et nécessite donc du travail, de la motivation, de la minutie et de l'inventivité. Le fort encadrement révèle l'aspect pluridisciplinaire du sujet, nécessitant ainsi des capacités d'organisation et d'autonomie. Le financement sera assuré par un programme de réseaux doctoraux MSCA PROCRYSTAL, numéro de projet 101169471. Le laboratoire principal de thèse, CINaM, est situé sur le campus de Luminy, au cœur du Parc National des Calanques à Marseille (France). Des visites sont prévues à l'équipe de Wim De Malsche à la Vrije Universiteit de Bruxelles (Belgique), ainsi que des discussions sur l'intérêt industriel avec EOS Milano (Italie).
Résumé du projet PROCRYSTAL :
Le traitement en aval des produits biopharmaceutiques est dominé par les étapes chromatographiques qui souffrent d'un faible débit, d'une faible évolutivité et d'une consommation d'énergie élevée, ainsi que de coûts d'équipement et de matériaux élevés. À cela s'ajoutent la faible stabilité et la forte dégradabilité des formulations liquides. Le programme de formation " Crystallisation towards efficient and sustainable biomanufacturing " (PROCRYSTAL) considère la cristallisation comme une alternative simple, durable, rentable et évolutive aux techniques DSP et aux formulations liquides actuelles, dès lors qu'elle permet de séparer, purifier et stabiliser en une seule étape. Néanmoins, il n'existe actuellement aucune formation intégrée permettant d'exploiter pleinement le potentiel de la biocristallisation, mais seulement des activités de recherche fragmentées. Dans le cadre de ce programme de formation, 15 candidats/candidates au doctorat (DC) sont censés aller au-delà des pratiques actuelles pour répondre aux besoins de fabrication biopharmaceutique dans un avenir proche. Ceci n'est possible que grâce à l'expertise de ce consortium en matière de cristallisation des biomolécules, de biochimie, d'ingénierie chimique et de procédés, ainsi que de modélisation avancée. Le programme de formation PROCRYSTAL pour les DC a été conçu en accordant une attention particulière à la compréhension fondamentale des phénomènes sous-jacents, de l'échelle moléculaire à l'échelle du processus, et aux techniques expérimentales et de modélisation avancées spécifiques à la technologie de cristallisation. Les doctorants/doctorantes acquerront un large éventail de compétences spécifiques et générales transférables, dans un environnement interdisciplinaire et intersectoriel et dans le cadre d'une collaboration multinationale qui renforce l'employabilité et la compétitivité à long terme des doctorants en début de carrière.
Règle de mobilité :
Les chercheurs/chercheuses ne doivent pas avoir résidé ou exercé leur activité principale (travail, études, etc.) dans le pays du bénéficiaire recruteur pendant plus de 12 mois au cours des 36 mois précédant immédiatement la date de leur recrutement. Le service national obligatoire, les séjours de courte durée tels que les vacances et le temps passé dans le cadre d'une procédure d'obtention du statut de réfugié au titre de la Convention de Genève1 ne sont pas pris en compte. Pour les organismes internationaux de recherche européens2, les organisations internationales ou les entités créées en vertu du droit de l'Union, les chercheurs/chercheuses recrutés ne doivent pas avoir passé plus de 12 mois dans les 36 mois précédant immédiatement leur date de recrutement dans le même organisme de nomination.

Contexte de travail

Le poste se situe dans un secteur relevant d'une zone à régime restrictif, et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par le fonctionnaire sécurité défense du CNRS.

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

Néant