(H/F) Projet de thèse

Le Centre national de la recherche scientifique est un organisme public de recherche pluridisciplinaire placé sous la tutelle du ministère de l’Enseignement supérieure et de la Recherche. Créé en 1939 et dirigé par des scientifiques, il a pour mission de faire progresser la connaissance et être utile à la société dans le respect des règles d’éthique, de déontologie et d’intégrité scientifique.

Sujet de thèse :
Développement d'une plateforme microfluidique instrumentée pour la caractérisation poromécanique d'explants tumoraux

Les explants tumoraux dérivés de patients constituent une alternative prometteuse aux modèles animaux pour le développement de plateformes précliniques plus prédictives. Cette thèse s'inscrit dans le projet ANR JCJC EXOFLEX, dont l'objectif est de développer une plateforme microfluidique instrumentée permettant de contrôler simultanément la perfusion et les sollicitations mécaniques appliquées aux tissus tumoraux afin d'étudier leurs propriétés poromécaniques et d'optimiser le transport de molécules au sein des explants.

Le doctorant ou la doctorante contribuera au développement d'une plateforme expérimentale innovante combinant microfluidique, biomécanique et instrumentation. Les travaux porteront notamment sur :

- la conception et la fabrication de dispositifs microfluidiques ;
- le développement de protocoles expérimentaux permettant de mesurer la perméabilité, l'élasticité et la compressibilité des tissus tumoraux ;
- l'étude du transport de molécules sous perfusion et stimulation mécanique par microscopie quantitative ;
la modélisation multiphysique des écoulements et des déformations dans les tissus biologiques (COMSOL Multiphysics) ;
- la validation de la plateforme sur des explants tumoraux issus de patients en collaboration avec le Centre de Recherches en Cancérologie de Toulouse (CRCT).

Cette thèse s'adresse à des candidats intéressés par la recherche à l'interface entre physique, ingénierie et biologie, souhaitant développer des technologies innovantes pour la recherche en cancérologie.
Contexte :
La thèse sera réalisée au LAAS-CNRS, l'un des principaux laboratoires français en ingénierie, au sein d'une équipe développant de nouvelles approches en microfluidique, biomécanique et instrumentation pour les sciences du vivant.

Le doctorant ou la doctorante évoluera dans un environnement fortement interdisciplinaire réunissant physiciens, ingénieurs et biologistes. Il ou elle bénéficiera d'un accès aux plateformes technologiques du laboratoire (salle blanche de microfabrication, usinage laser, impression 3D, microscopie avancée, instrumentation microfluidique et outils de modélisation numérique).

Le projet est financé par l'ANR JCJC EXOFLEX et s'appuie sur une collaboration étroite avec le Centre de Recherches en Cancérologie de Toulouse (CRCT), qui fournira les modèles biologiques, les explants tumoraux dérivés de patients et les analyses biologiques nécessaires à la validation de la plateforme.

Le Centre national de la recherche scientifique est l’une des plus importantes institutions publiques au monde : 34 000 femmes et hommes (plus de 1 000 laboratoires et 200 métiers), en partenariat avec les universités et les grandes écoles, y font progresser les connaissances en explorant le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines. Depuis plus de 80 ans, y sont développées des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire national, en Europe et à l’international. Le lien étroit que le CNRS tisse entre ses missions de recherche et le transfert vers la société fait de lui un acteur clé de l’innovation en France et dans le monde. Le partenariat qui le lie avec les entreprises est le socle de sa politique de valorisation et les start-ups issues de ses laboratoires (près de 100 chaque année) témoignent du potentiel économique de ses travaux de recherche.

Contraintes et risques :
Cette thèse comporte une forte composante expérimentale impliquant le développement de nouvelles plateformes microfluidiques, leur fabrication, leur instrumentation et leur validation sur des tissus biologiques.

Le projet nécessite une appétence pour les développements instrumentaux, le travail expérimental et les approches quantitatives. Le candidat devra évoluer à l'interface entre plusieurs disciplines (microfluidique, mécanique, microscopie, modélisation et biologie) et travailler en collaboration avec différents partenaires du projet.

Les principaux risques concernent le développement des dispositifs microfluidiques et leur intégration avec les modèles biologiques. Ces risques ont été identifiés dans le projet ANR et sont limités par l'utilisation de technologies déjà maîtrisées au laboratoire ainsi que par la mise en place de stratégies alternatives de fabrication et d'instrumentation. Les expérimentations sur tissus humains seront réalisées en collaboration avec le CRCT dans le respect des réglementations éthiques en vigueur et à partir d'échantillons anonymisés.