Doctorat à l’interface chimie des polymères–biocatalyse H/F

Sujet de thèse :
La production mondiale de plastiques a atteint des niveaux sans précédent, pourtant seulement environ 9 % sont recyclés, le reste étant incinéré ou s’accumulant dans l’environnement. Les méthodes actuelles de recyclage présentent des limitations importantes, conduisant souvent à une dégradation des matériaux ou ayant une empreinte environnementale élevée. Récemment, le recyclage enzymatique est apparu comme une alternative prometteuse et plus respectueuse de l’environnement. Il repose sur des biocatalyseurs capables de dégrader sélectivement certains plastiques dans des conditions douces et durables, telles que des milieux aqueux et des températures modérées. Ces avancées ont été rendues possibles par des progrès remarquables dans l’identification et l’ingénierie des enzymes — aboutissant à des enzymes très efficaces pour des polymères comme les polyesters — ainsi que par une meilleure compréhension de l’influence de la chimie et de la structure des polymères sur l’efficacité du recyclage. Toutefois, le recyclage enzymatique fait encore face à de nombreux défis à l’interface entre physico-chimie des polymères et biocatalyse, ce qui limite actuellement son application à une gamme restreinte de polymères.
Ce projet vise à mieux comprendre les interactions polymère–enzyme en se concentrant sur une classe originale de polymères à structure contrôlée, spécifiquement conçus pour la dégradation enzymatique. Le projet comprendra la synthèse de polymères, la production et la modélisation d’enzymes, l’analyse avancée des produits de dégradation ainsi que l’exploration approfondie et l’optimisation des conditions opératoires.
Contexte :
Le projet s’inscrit dans un cadre interdisciplinaire unique, impliquant une collaboration étroite entre le laboratoire de Chimie des colloïdes, polymères et assemblages complexes (Softmat) et le Toulouse Biotechnology Institute (TBI). Le/la candidat(e) sera amené(e) à évoluer entre ces deux environnements de recherche d’excellence.
Softmat est dédié à la recherche en chimie de la matière molle. Grâce à une expertise en synthèse de polymères, physico-chimie et chimie analytique, Softmat conçoit de nouvelles architectures polymères intelligentes et étudie les relations structure/propriétés. Ces recherches couvrent un large éventail d’applications en sciences de la vie, sciences des matériaux, chimie verte et sciences de l’environnement, en réponse aux défis scientifiques et sociétaux actuels.
TBI est une unité de recherche de rang mondial soutenue par l’INSA, le CNRS et l’INRAE. TBI combine recherche fondamentale et appliquée dans le domaine des biotechnologies, à l’interface entre biologie fondamentale et ingénierie des enzymes et des procédés. L’institut développe des solutions innovantes pour répondre aux enjeux de la bioéconomie et de la transition écologique.