Description du sujet de thèse

La bio-impression par extrusion est une technique émergente pour fabriquer des tissus vivants synthétiques. Cette approche requiert l'utilisation de matériaux, appelés bio-encres, généralement constitués d'une population cellulaire dispersée dans un hydrogel. Récemment, d'importants efforts de recherche se sont concentrés sur la conception de bio-encres capables de subir un changement de forme, après l'impression, en réponse à des stimuli extérieurs. Avec ces encres, il serait possible d'imprimer des architectures sophistiquées et « déformables » qui répliqueraient de manière inédite la complexité et la dynamique des tissus vivants. Pour atteindre ce but, Il est donc nécessaire de concevoir des encres polyvalentes, capables de combiner biocompatibilité (hébergement de cellules), processabilité (mise en forme par l'impression 3D) et actuation (déformation contrôlée).
Dans ce contexte, le présent projet propose de concevoir et d'étudier une nouvelle classe de matériaux composites (encres) en combinant, en solution, une matrice de polysaccharide réticulable, des microfibres rigides et une population cellulaire.
Dans un premier temps, le travail expérimental se concentrera sur la chimie et la physico-chimie de ces encres pour permettre leur mise en forme par micro-extrusion et leur immobilisation par photoréticulation après l'impression. Ces encres seront ensuite utilisées pour élaborer des édifices d'hydrogel dont la microstructure sera rendue anisotrope par les microfibres. En milieu aqueux, ces structures gonfleront donc de manière anisotrope et subiront une déformation programmée par le positionnement des fibres qu'elles contiennent. Ce processus de déformation sera étudié en détails et piloté pour obtenir des architectures cellularisées et déformables.
Les biomatériaux issus de ce projet pourraient constituer une avancée majeure dans le domaine de l'ingénierie tissulaire.

Contexte de travail

Le travail de thèse sera réalisé au Centre de Recherches sur les Macromolécules Végétales (CERMAV) au sein de l'équipe « Structure et Modification des Polysaccharides » (SMP) et sous la supervision du Dr. Raphaël Michel. Le CERMAV (Unité Propre de Recherche dont le CNRS est la tutelle) est un centre de recherches fondamentales, leader européen dans le domaine des glycosciences, qui développe une approche multidisciplinaire (chimie, physico-chimie, biologie et science des matériaux) pour répondre à des défis sociétaux dans les domaines de la santé, des énergies nouvelles et des matériaux biosourcés. Le CERMAV se situe sur le campus de l'université Grenoble Alpes (UGA) au sein d'un environnement scientifique et technologique exceptionnel. L'équipe SMP, menée par le Prof. Rachel Auzély-Velty, est experte dans la modification chimique de polysaccharides pour la conception de matériaux originales pour des applications biomédicales. Les études biologiques du projet seront menées en partenariat avec l'équipe de biologistes du Dr. Lucie Sancey à l'Institut pour l'avancée des Biosciences (IAB) également situé à Grenoble.
Pour ce travail de thèse, nous recherchons une personne motivée, dotée de connaissances approfondies et d'une solide expérience pratique dans le domaine de la chimie et/ou physico-chimie des polymères/matériaux. Une formation (Master 2 ou équivalent) dans ces domaines est donc demandée. Un niveau C1 en anglais ainsi qu'une bonne communication (écrite et orale) sera nécessaire pour garantir la qualité des échanges avec tous les acteurs du projet. Enfin, une appétence pour la recherche pluridisciplinaire dans un environnement international est également indispensable.