Doctorant (H/F): étude multi-échelle des propriétés émergentes de micro-tumeurs.

Sujet de thèse :
Ce projet de thèse s'inscrit à l'interface de la biophysique, de la physique statistique hors d'équilibre et de la biologie du cancer. Il vise à comprendre comment les fluctuations stochastiques et les interactions cellulaires s'articulent pour faire émerger des structures multicellulaires spontanément organisées, notamment des micro-tumeurs. L'originalité du projet tient à une approche systémique intégrant le point de vue de la physique statistique et du traitement de l'information à un consortium existant de physiciens expérimentateurs et de biologistes.

Le projet scelle une collaboration étroite entre l'IEMN et le PhLAM, avec le soutien de CANTHER. En effet, notre approche nécessite les compétences complémentaires de S. Giordano (IEMN) pour une modélisation mathématique multi-échelle du système multicellulaire et de F. Anquez (PhLAM) pour l'imagerie et l'analyse quantitative associées, avec le support de C. Lagadec (CANTHER) en biologie du cancer. Les travaux expérimentaux seront réalisés au PhLAM, tandis que les développements théoriques seront conduits à l'IEMN. CANTHER apportera une expertise sur la manipulation des micro-tumeurs, en complément des moyens de biologie du PhLAM.

Notre méthodologie comprend deux axes principaux : (i) la construction d'une boucle théorie/expérience pour dégager les mécanismes fondamentaux permettant l'auto-organisation et (ii) la construction d'un dispositif d'imagerie nouveau permettant le suivi dans l'espace et le temps de chaque cellule de micro-tumeur in vitro. L'étudiant en thèse répartira son temps de manière égale entre ces deux parties. La boucle théorie/expérience sera, dans un premier temps, construite en lien avec le dispositif existant dont l'utilisation et les méthodes d'analyse associées sont robustes et éprouvées au sein de l'équipe (PhLAM). Les efforts pour prendre en main les aspects expérimentaux de cette partie seront donc minimes, et l'étudiant pourra se consacrer pleinement à l'analyse des données et à l'apprentissage des concepts et méthodes liés aux processus stochastiques (IEMN). Pour le deuxième axe, l'étudiant construira un microscope à nappe de lumière adapté à l'imagerie des cellules individuelles au sein de micro-tumeurs. L'étudiant pourra ainsi se former à la conception et à la réalisation d'un dispositif optique de pointe (PhLAM).


Contexte :
L’IEMN regroupe, au sein d’une structure unique, l’essentiel de la recherche régionale dans un vaste domaine scientifique, allant de la physique des matériaux et des nanostructures aux systèmes de télécommunications et à l’instrumentation acoustique et micro-ondes. Un effort particulier est mis sur les micro- et nanotechnologies (nanostructures et nano-électronique, micro-électronique, micro-ondes et microsystèmes).
Le PhLAM est une unité mixte de recherche placée sous la double tutelle du CNRS et de l’Université de Lille. Créé en 1998, il s’inscrit dans une tradition li
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