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Thèse (H/F): Plasma Froid et Intelligence Artificielle pour la Détection des Tumeurs Cutanées

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

Date Limite Candidature : samedi 15 juin 2024 23:59:00 heure de Paris

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Informations générales

Intitulé de l'offre : Thèse (H/F): Plasma Froid et Intelligence Artificielle pour la Détection des Tumeurs Cutanées
Référence : UPR4301-LAELEG-032
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : ORLEANS
Date de publication : samedi 25 mai 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 : Interactions, particules, noyaux du laboratoire au cosmos

Description du sujet de thèse

L’évaluation histologique est la référence en matière de discrimination entre les tissus sains et cancéreux, mais elle nécessite l’ablation chirurgicale d’une partie du tissu et ne peut être réalisée en temps réel. Dans le cas du cancer de la peau, l’urgence de détecter des cas curables précocement est contrebalancée par un diagnostic parfois incorrect et une excision inutile de lésions bénignes avec pour conséquence des cicatrices non esthétiques. Ainsi, de nouvelles techniques permettant une discrimination fiable, non invasive et en temps réel des tissus sont recherchées. Une solution innovante pourrait être l’utilisation du plasma froid (gaz ionisé inférieur à 40°C). Le plasma est un état de la matière présentant une réactivité accrue générée par l'ionisation d’un gaz. Des exemples courants de plasma naturel sont les aurores et les tonnerres, mais de nos jours, le plasma peut être généré aussi « froid » (inf. à 40°C), à pression atmosphérique, permettant une interaction douce avec les tissus biologiques. Les plasmas froids sont aujourd'hui utilisés pour le traitement des (bio)matériaux, la cicatrisation des plaies et les traitements anticancéreux. Néanmoins, les propriétés du plasma froid sont sensibles à la cible traitée, ce qui limite parfois la contrôlabilité du traitement sur des tissus biologiques complexes.
Et si au lieu d'être un défaut cette sensibilité du plasma par rapport à la cible devenait un avantage ? Le plasma peut-il être utilisé comme une sonde locale, un capteur non intrusif en raison de sa sensibilité aux caractéristiques (chimiques, électriques et thermiques) des différents tissus biologiques traités ? C’est le cœur et l’objectif majeur du sujet de thèse interdisciplinaire proposé. Au-delà de l’intérêt scientifique du sujet, ce développement original permettra aux dermatologues de bénéficier d’une aide dans leur décision et d’éviter des excisions parfois inutiles, pour l'analyse de grains de beauté suspects par exemple. Pour atteindre cet objectif ambitieux, le doctorant aura pour objectif de résoudre plusieurs verrous scientifiques :
- Développer des modèles biologiques pertinents, modèles 3D de tumeurs, modèles 3D de peau saine et incluant des tumeurs, tout en reproduisant le microenvironnement physiopathologique. Des tumoroïdes (mélanome, gliomes) et des épidermes reconstruits dans les conditions d’hypoxie et /ou de physioxie ont déjà été obtenus séparément dans le cadre d’autres projets au CBM et serviront de base pour élaborer ces nouveaux modèles biologiques. Ceci sera un élément clé pour faire avancer le développement de la technique plasma.
- Concevoir un réacteur à plasma froid fiable et automatisé avec des systèmes de diagnostic intégrés pour collecter les signaux électriques et lumineux (spectroscopie d’émission et caméra infrarouge) en quantité suffisante pour permettre l’entraînement des modèles d’IA.
- Identifier et développer des modèles d’IA dédiés, en collaboration avec l’University of California in Berkeley (UCB), pour l’analyse des résultats en temps réel.
Le/la candidat/e sera formé/e et encadré/e pour maîtriser et devenir un expert des technologies développées individuellement dans les trois laboratoires partenaires (plasma froid - GREMI, modèles 3D - CBM, modèles IA - UCB), afin de les utiliser dans son projet de thèse de manière unique et innovante. A l'issue du doctorat l'étudiant/e aura acquis des compétences et une autonomie pour pouvoir mener un projet scientifique interdisciplinaire et ambitieux dans un domaine émergent.

Contexte de travail

Cette thèse s'inscrit dans le cadre d'un projet interdisciplinaire développé entre le Centre de Biophysique Moléculaire (CBM), équipe spécialisée en biologie cutanée, et le Groupe de Recherches sur l’Energétique des Milieux Ionisés (GREMI), spécialisé dans l'étude des plasmas froids pour des applications biologiques et est financée par la Mission pour les initiatives transverses et interdisciplinaires (MITI) du CNRS. Le projet sera mis en œuvre entre les 2 laboratoires, en co-direction de thèse et en collaboration avec l'Université de Berkeley (Californie). Le/a candidat/e sera inscrit/e à l'Ecole Doctorale "Santé, Sciences Biologiques, Chimie du Vivant" de l'Université d'Orléans

Contraintes et risques

La thèse se fera en collaboration entre les 2 laboratoires qui sont très proches
Contraintes : travail en laboratoires de type L1 et L2 et port d’EPI pour la culture cellulaire
Ce projet sera développé également avec l'Université de Berkeley, Californie, pour la partie AI et le/la doctorant/e sera amené/e à faire un séjour dans ce laboratoire au cours de sa formation doctorale

Informations complémentaires

Candidats/es avec Diplôme de Master en biologie cellulaire ou en physique des plasmas
Bonnes connaissances en biologie cellulaire ou en physique de plasmas et IA
Intérêt, curiosité et adaptabilité pour développer un projet interdisciplinaire biologie/physique/IA et travailler sur plusieurs laboratoires (CBM et GREMI étant très proches)
Qualités requises : rigueur et sérieux, organisation et autonomie, aptitude au travail en équipe, très bonne communication, bon anglais scientifique à l’oral et à l’écrit
Les 3 candidats/es présélectionnés/es seront auditionnés/es par un comité de sélection pour validation de la meilleure candidature auprès de l'Ecole Doctorale

Cette offre est également consultable sur ADUM : https://adum.fr/as/ed/voirproposition.pl?site=adumR&matricule_prop=57502