Doctorant en chimie inorganique (H/F)

Sujet de thèse :
Contexte
La cytométrie en flux conventionnelle (FACS) est un outil essentiel pour l’analyse cellulaire, mais elle présente une limite majeure: elle ne permet pas d’analyser correctement les agrégats cellulaires, pourtant cruciaux en cancérologie. Le recouvrement des signaux de diffusion et de fluorescence empêche leur identification et conduit souvent à les exclure des analyses.
La cytométrie en flux résolue en temps (TR-FACS), associée à des détecteurs ultrarapides de type SPAD, ouvre une approche radicalement nouvelle en exploitant la dimension temporelle de la fluorescence. Elle permet de réduire l’autofluorescence, de distinguer cellules isolées et amas, et d’introduire une forme innovante de multiplexage.
L’objectif du projet est de développer des sondes luminescentes originales, à base de complexes de manganèse ou de lanthanides, dont les durées de vie (≈100 µs à quelques ms) sont spécifiquement adaptées aux contraintes de la TR-FACS. Ces matériaux photoniques seront (i) optimisés en termes d’intensité, de stabilité et de durée de vie, (ii) fonctionnalisés par une stratégie anticorps-ADN pour assurer un marquage sélectif des cellules, et (iii) intégrés dans un dispositif de cytométrie SPAD pour valider la détection temporelle et multiparamétrique des cellules et micro-amas.
Le projet associe les expertises complémentaires du LMI, Université Claude Bernard Lyon (synthèse et caractérisation de nanomatériaux photoniques) et du LIMMS/CNRS-IIS Tokyo (microfluidique, cytométrie SPAD, bioconjugaison). Les résultats attendus incluent : des nanoparticules luminescentes robustes avec durées de vie contrôlées, des stratégies validées de marquage cellulaire par bioconjugaison, et une preuve de concept d’une cytométrie compacte, résolue en temps. À terme, ce projet ouvrira la voie à une plateforme de cytométrie accessible et performante, adaptée à l’analyse des micro-amas cellulaires et à la détection de cellules tumorales circulantes.

Mission
Des synthèses de nanoparticules (NPs) à base de complexes de manganèse ou de lanthanides seront réalisées au LMI à l'aide de méthodes de précipitation. Une attention particulière sera accordée à la sélection des contre-cations et à l'ingénierie des ligands afin d'obtenir un contrôle précis de la durée de vie des émissions et d'optimiser les performances photophysiques. Les NPs seront fonctionnalisées pour un marquage cellulaire, en utilisant une chimie à base de silane et en permettant une conjugaison ultérieure avec des biomolécules aminées via des liaisons peptidiques. Des billes de polystyrène (PS) micro-dimensionnées seront fonctionnalisées avec ces NPs.
Les propriétés luminescentes des NPs liées aux billes de polystyrène (PS) seront évaluées par le LIMMS à l'aide d’un lecteur de plaques à fluorescence SPARK (Tecan), qui permet d'imager la durée de vie de la luminescence avec une sensibilité et une reproductibilité élevées. Le comportemen
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