Offre de post-doctorat (H/F) en microscopie optique et caractérisation physico-chimique des parchemins

Missions :
Préparés à partir de peaux animales, les parchemins sont constitués essentiellement de fibres de collagène et sont sensibles à divers facteurs d’altération, principalement l’eau (hydrolyse) et la chaleur (oxydation). Un défi crucial pour définir des traitements ou des conditions de conservation adaptées est de déterminer l’état de conservation du collagène de manière non invasive et ainsi prévenir une dégradation irrémédiable du parchemin, la gélatinisation. Le but de ce projet est de mesurer et caractériser les modifications physico-chimiques et morphologiques du collagène en fonction des conditions de température et d’humidité et de comprendre leurs origines.
Notre approche est basée sur la microscopie optique non-linéaire (NLO), également appelée microscopie multiphoton, technique non invasive à l’échelle micrométrique pour caractériser l’état de conservation du collagène sous forme fibrillaire. Un avantage essentiel de la microscopie NLO est de pouvoir combiner différents modes de contraste intrinsèques qui dépendent de la structure et de la nature chimique des matériaux : la fluorescence excitée à deux photons (two-photon excited fluorescence, 2PEF), émise par un grand nombre de matériaux comportant des fluorophores, et la génération de second harmonique (second harmonic generation, SHG), spécifique des structures non-centrosymétriques, comme le collagène fibrillaire [1]. Des recherches menées en collaboration entre le LOB et le CRC ont ainsi montré que la microscopie NLO présente l’avantage majeur d’être sensible à l’altération du collagène, offrant une alternative non invasive pour évaluer son état de conservation dans les matériaux à base de peau [2]. Un fort signal SHG, caractéristique du collagène intact, est obtenu sur les zones préservées des parchemins, tandis que ce signal diminue et peut même disparaître au profit d’un signal de fluorescence dans les zones altérées. Une première métrique est ainsi basée sur le ratio des signaux de fluorescence et de SHG. Par ailleurs, l’analyse polarimétrique des signaux SHG, qui est une sonde du désordre local à l’échelle submicrométrique, c’est-à-dire à l’échelle des fibrilles de collagène, montre une sensibilité aux premiers stades de dégradation des parchemins [3,4].
En parallèle, des techniques d’analyse infrarouge multi-échelle apportent un suivi des altérations du point de de vue chimique. Des expériences préliminaires en collaboration avec l’ICP, ont montré que les processus chimiques à l’origine des modifications des signaux NLO ont lieu à l’échelle de la fibrille de collagène (diamètre inférieur à 100 nm) [2]. L’exploration de ces modifications chimiques a été effectuée par nanospectroscopie Infrarouge (IR), grâce à la technique AFMIR qui couple la microscopie à force atomique (AFM) avec la spectroscopie IR [5]. Ceci a permis de discriminer les zones bien conservées des zones dégradées qui présentent un élargissement de la ban
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