Postdoctorat (H/F) à l’Institut de Biosciences et Biotechnologies d’Aix-Marseille

Missions :
La précipitation carbonatée induite par les microorganismes (MICP) est un processus biogéochimique impliquant la formation de cristaux carbonatés dans l’environnement local de microorganismes métaboliquement actifs [Hoffmann et al. Microbiology 2021]. Plusieurs voies métaboliques peuvent induire la précipitation de minéraux carbonatés chez les microorganismes; l’un des exemples les plus étudiés est l’hydrolyse enzymatique de l’urée, qui conduit à la production d’ions ammonium et de carbonate et crée des conditions favorables à la formation de cristaux de carbonate de calcium. Une précipitation étendue de minéraux carbonatés à proximité des microorganismes dans les sols peut favoriser l’adhésion des particules sédimentaires, réduisant ainsi la porosité et améliorant la résistance mécanique des matériaux. Pour ces raisons, la MICP est devenue une biotechnologie viable et évolutive pour le renforcement des sols et des matériaux structurels (par exemple, béton, granite). L’un des principaux défis associés à cette technologie réside dans la distribution non homogène des microorganismes et des nutriments au sein de milieux poreux hétérogènes, ce qui peut conduire à une cristallisation inefficace dans la zone ciblée.
Activités :
Ce projet vise à améliorer l’homogénéité de la précipitation de carbonate de calcium induite par les bactéries dans des environnements micro- et millifluidiques, en étudiant l’influence de biopolymères sélectionnés et de formulations de milieux sur le transport des bactéries et des nutriments. Des couches fluidiques seront conçues afin de simuler des empilements de grains sédimentaires pertinents pour les études de MICP. La précipitation minérale sera suivie au cours du temps sous différentes conditions expérimentales. Les produits minéraux obtenus, préparés à partir des formulations de MICP testées à l’échelle du bécher, seront caractérisés en termes de propriétés structurales et de composition chimique. Cette recherche s’inscrit dans le cadre du projet international (ANR-DFG) « OPTIMIC », impliquant les partenaires français Dr. Dorian Davarzani (BRGM) et Dr. Sophie Sablé (Université de La Rochelle), ainsi qu’un partenaire allemand.
Contexte de travail :
Le projet sera mené au sein de l’équipe Microbiologie Moléculaire et Environnementale (MEM) de l’Institut de Biosciences et Biotechnologies d’Aix-Marseille (BIAM), situé à Cadarache, France. Le BIAM est une unité mixte de recherche regroupant le CNRS, le CEA et Aix-Marseille Université (AMU). Le ou la postdoctorant·e participera et pilotera des travaux de laboratoire interdisciplinaires incluant la culture bactérienne, la préparation et l’expérimentation de dispositifs microfluidiques, l’imagerie et la caractérisation des produits minéraux issus de la MICP. Le projet impliquera des mesures dans des installations de rayonnement synchrotron ainsi que des visites dans les groupes de recherche partenaires.