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Doctorant (H/F) en Imagerie multiphoton avancée des cardioides

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

Date Limite Candidature : lundi 29 juillet 2024 23:59:00 heure de Paris

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Informations générales

Intitulé de l'offre : Doctorant (H/F) en Imagerie multiphoton avancée des cardioides
Référence : UMR7645-WILSUP-002
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : PALAISEAU
Date de publication : lundi 8 juillet 2024
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2024
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : La rémunération est d'un minimum de 2135,00 € mensuel
Section(s) CN : Phénomènes fondamentaux et propriétés collectives du vivant : développements instrumentaux, expériences et modèles physiques

Description du sujet de thèse

Les cardioïdes sont des assemblages de cellules iPSC (cellules souches induites à la pluripotence) en 3D qui peuvent remarquablement reproduire la structure et la fonction d’un cœur in vitro. Cette technologie émergente est révolutionnaire et prometteuse pour la recherche fondamentale en sciences de la vie et les applications biomédicales. C'est également une excellente occasion pour notre équipe (l'unité de microscopie avancée du LOB) d'adapter et de développer nos outils d’imagerie avancée, avec un impact direct sur la recherche biomédicale humaine. En effet, les cardioïdes sont bien adaptés à l'imagerie live par microscopie multiphoton en raison de leur petite taille (de l'ordre du millimètre) et de leurs propriétés optiques. Au sein d'un réseau d'experts en microscopie, biologie, informatique et microfluidique, l'objectif de ce projet interdisciplinaire de doctorat est d'étudier quantitativement la morphogenèse et la fonction contractile des cardioïdes avec une résolution sub-cellulaire en utilisant des outils d'imagerie optique avancés. Cette tâche est difficile pour plusieurs raisons. (i) L'imagerie à haute vitesse sur un large champ de vue et sans induire de photodommages est nécessaire pour capturer la dynamique cardiaque, en particulier dans le cas des cardioïdes humains. (ii) La grande taille des données d'imagerie 4D acquises empêche l'utilisation d'une analyse d'image manuelle, ce qui nécessite des approches automatisées. (iii) Malgré les améliorations récentes de la vitesse d'acquisition des microscopes à fluorescence, la résolution temporelle ou le rapport signal/bruit limite considérablement la capacité à suivre de manière fiable les cellules les plus rapides tout au long du cycle cardiaque. (iv) Enfin, il est nécessaire de remplacer le marquage fluorescent par des approches live sans marquage afin de simplifier et d'accélérer le travail expérimental. Pour surmonter ces limitations, le candidat au doctorat développera plusieurs nouvelles stratégies pour l'imagerie live de cardioïdes battants. Cela inclut le développement de la microscopie de génération de seconde harmonique (SHG) pour capturer la contractilité des myofibrilles cardiaques en 3D et sans marquage. Nous exploiterons la nature périodique du mouvement cardiaque pour améliorer la qualité des images, automatiser leur analyse et concevoir une nouvelle stratégie d'imagerie computationnelle (coll. IDIAP, Suisse) pour accélérer l'imagerie SHG. Nous avons récemment obtenu des résultats préliminaires spectaculaires en utilisant le cœur embryonnaire du poisson zèbre comme modèle : nous avons pu capturer la dynamique de contraction de sarcomères individuels en 3D dans un cœur vivant et non marqué avec une résolution spatiale et temporelle sans précédent (1 ms ou 1000 volumes d'images/seconde). Le candidat améliorera la robustesse de cette approche et l'étendra à des modèles plus complexes, tels que les cardioïdes de souris (coll. Institut Pasteur, Paris) et humains (coll. INSERM, MMG, Marseille).

Contexte de travail

Le projet sera réalisé au sein du Laboratoire d'Optique et de Biosciences de l'Ecole Polytechnique (Palaiseau) dans l'unité de microscopies avancées. L'équipe d'accueil offre un environnement interdisciplinaire combinant l'optique, l'informatique et la biologie. L'Ecole Polytechnique est située sur le plateau de Paris-Saclay, et est facilement accessible par les transports depuis Paris. Le campus offre un cadre de vie agréable, avec de nombreuses activités (complexes sportifs, associations, etc). Plus d'informations disponibles sur https://www.ip-paris.fr. Le ou la candidat(e) rejoindra l'école doctorale de l'Institut Polytechnique de Paris, dans le domaine de la biologie. Le présent travail de recherche s'inscrit dans projet COMPACARD financé par l'ANR et démarré en 2023.

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

Risques laser, biologiques et chimiques.

Informations complémentaires

Nous recherchons un candidat motivé ou une candidate motivée pour développer ce projet expérimental à l'interface de la physique et de la biologie, avec de solides connaissances en optique et en biologie. Une formation et des expériences professionnelles interdisciplinaires sont indispensable. Des compétences expérimentales en culture cellulaire ainsi qu'en analyse d'image et en programmation sont des atouts supplémentaires.