Post-doctorant (H/F), Perméabilité photo-commutable d’émulsions aqueuses stabilisées

Missions :
Contexte
Les émulsions eau-dans-eau, formées par la séparation de phases de solutions aqueuses de polymères (comme le PEG et le dextran), offrent des perspectives prometteuses pour l’encapsulation et la libération contrôlée de molécules hydrophiles. Elles sont produites sans huile ni solvant organique et sont utilisées dans les biotechnologies, l’agroalimentaire et la cosmétique. Leur utilisation reste toutefois limitée par la difficulté à les stabiliser à long terme et à contrôler le transport macro-/moléculaire à travers leurs interfaces. Dans le cadre du projet ANR SHEILA, nous étudions une stratégie originale de stabilisation de ces émulsions par des phases lyotropes, qui s’auto-assemblent à l’interface des gouttes et forment une membrane multilamellaire structurée et imperméables. Le défi est de contrôler la perméabilité de ces membranes.
Le projet postdoctoral, soutenu par l’ANR SHEILA, vise à développer des stratégies sensibles à des stimuli pour contrôler la perméabilité interfaciale et les échanges moléculaires. Nous avons récemment commencé à explorer cette question avec des phases lamellaires thermosensibles, dans lesquelles des défauts structuraux génèrent des pores. Le projet étudiera comment la structure et la taille des pores affectent le transport de sondes moléculaires. En parallèle, nous cherchons à rendre ce contrôle local, rapide et réversible en utilisant la lumière comme stimulus. Des tensioactifs photosensibles et des photoacides seront explorés pour modifier localement les propriétés interfaciales et déclencher une perméabilité localisée. Une part importante du projet s’appuiera sur une plateforme de microscopie récemment développée au laboratoire, qui permet de créer une illumination structurée de l’échantillon, spatialement et multi-longueur d’onde, avec un contrôle précis de la température. Cela comprendra la programmation de stratégies d’illumination et de routines d’analyse d’images. L’illumination structurée nous permettra d’adresser des gouttelettes individuelles, voire des zones choisies d’une même gouttelette, et d’ouvrir et fermer des pores où et quand nous le souhaitons.

Perspectives scientifiques et applicatives
Une perméabilité adressable par la lumière dans une membrane auto-assemblée ouvre plusieurs directions :
• Microréacteurs contrôlés dans l’espace et dans le temps : en contrôlant l’accès des réactifs à une gouttelette, il devient possible de démarrer, suspendre ou séquencer des réactions dans des compartiments individuels, à l’aide d’un simple motif lumineux projeté.
• Communication entre gouttelettes : des échanges contrôlés par la lumière entre gouttelettes voisines permettraient de construire et de tester des réseaux de communication chimique.
• Questions fondamentales de matière molle : la lumière offre un moyen précis et réversible de nucléer et de résorber des défauts dans une phase lamellaire, ce qui permet des études quantitatives de
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