Doctorant : Plateforme de Capteurs de Gaz

**[ENGLISH VERSION]**

**PRESENTATION DE MINES SAINT-ETIENNE**

« École d’ingénieur.e.s responsable, moteur d’innovations à impact sociétal » traduit l’engagement de nos enseignants-chercheurs et de notre personnel administratif et technique pour relever les défis des grandes transitions du XXIe siècle. Forts d’une histoire de plus de 200 ans, de l’excellence de nos personnels et de nos étudiant.e.s, nous assurons des missions de formation, de recherche, d’innovation, de transfert vers l’industrie et de culture scientifique, technique et industrielle. Avec 2 500 élèves, 500 personnels, et un budget de 50 M€, nous rayonnons sur 3 campus dédiés à l’industrie des futurs, à la santé et au bien-être et à la souveraineté numérique et microélectronique, situés dans 3 métropoles majeures : Saint-Etienne, Lyon et Aix-Marseille-Provence. Classée par le magazine l’Etudiant dans le TOP 10 national et présente dans les classements internationaux, Mines Saint-Etienne est membre du réseau T.I.M.E. des meilleures « Technological Universities » mondiales et, par son appartenance à l’Institut Mines-Telecom, membre de l’Université Européenne EULIST.

**UNE ECOLE DE L’INSTITUT MINES-TELECOM**

L’Institut Mines-Télécom est le 1er groupe public de Grandes Écoles d’ingénieur.e.s et de management de France. Constitué de huit Grandes Écoles publiques et de deux écoles filiales, l’Institut Mines-Télécom anime et développe un riche écosystème d’écoles partenaires, de partenaires économiques, académiques et institutionnels, acteurs de la formation, de la recherche et du développement économique.

La stratégie 2023-2027 de Mines Saint-Etienne s’inscrit dans celle de l’Institut Mines Telecom. Elle a pour ambition d’accompagner les transitions écologique, numérique, et générationnelle et d’en former les acteurs et de soutenir la souveraineté nationale et européenne en microélectronique et numérique.

Pour mettre en œuvre cette stratégie, elle recrute une ou un doctorant (pour 36 mois) en développement de capteurs de gaz pour le suivi des soins de santé.

**ENVIRONNEMENT DU POSTE ET DESCRIPTION DES MISSIONS**:
**Contexte et objectifs***:La plateforme analytique basée sur des capteurs de gaz est une approche prometteuse au point d'intervention pour un diagnostic autonome, rapide et précoce des maladies. L'haleine humaine est un mélange complexe de différents gaz. La concentration et la nature de ces gaz peuvent être une source d'identification de l'état de santé d'une personne. Par exemple, l'augmentation de la concentration de certains composés organiques volatils (COV) dans l'haleine, tels que le toluène (30 ppb), le propanol (400 ppb), l'o-xylène (25 ppb) et le cyclohexane (200 ppb) indique le début du 1er stade du cancer du poumon1. Ainsi, l’identification précise de ces gaz biomarqueurs de maladies dans l’haleine humaine peut constituer un pas en avant dans la détection précoce du cancer du poumon. Dans cette optique, l'objectif de ce programme de doctorat proposé est de développer une plateforme de microcapteurs de gaz sélectifs pour la détection des biomarqueurs COV du cancer du poumon dans l'haleine expirée d'une personne. Les capteurs de gaz seront basés sur des oxydes métalliques conducteurs de surface, tels que SnO2, grâce à leur haute sensibilité aux différents COV, leur abondance, leur faible coût et leur facilité de transformation en films minces2. Cependant, l’un des principaux défis des capteurs SnO2 est le manque de sélectivité et les interférences élevées dues à l’humidité, lors du fonctionnement du capteur à basse température. Cette thèse visera à relever ces challenges existants des capteurs de gaz SnO2 pour les rendre adaptés à l'identification des biomarqueurs du cancer du poumon.

**Description du travail**: Pour relever les défis susmentionnés, une stratégie à plusieurs volets est envisagée dans ce programme de doctorat, qui est détaillée ci-après.

(a) L'une des tâches clés du chercheur doctorant sera de développer des méthodes de fonctionnalisation de surface sur SnO2 pour introduire des fonctionnalités spécifiques afin d'améliorer sa sélectivité aux biomarqueurs COV ciblés. La méthode de fonctionnalisation sera basée sur l'électroréduction du diazonium 3, dans laquelle, sous l'influence d'un potentiel électrochimique, une molécule organique est greffée de manière covalente sur la surface conductrice. Le futur doctorant réalisera la fonctionnalisation de différents types de molécules organiques, telles que des aryls avec porteurs accepteurs d'électrons, des donneurs d'électrons et des groupes volumineux. La méthode est très polyvalente et peut déposer une monocouche ou une multicouche de film organique nanométrique en continu ou de manière discrète sur une surface conductrice. Le travail comprendra l'optimisation de différentes