Thèse de doctorat : developement de photo réticulation pour la microstructuration de biomatériaux (H/F)

Missions :
Il s'agit d'une thèse financée de 3 ans.
Le projet de thèse se situe à l'interface de la chimie click, de la photochimie, des matériaux, de l'impression 3D et de la biologie. L'objectif est de développer des chimies chimiosélectives contrôlées par la lumière pour l'impression 3D de supports micro-structurées. Ce type de support cellularisé trouve un grand intérêt pour des applications en médecine régénérative et pour les greffes. L'impression 3D a permis d'accélérer les progrès dans ce domaine en facilitant la fabrication de tissus complexes, mais les structures imprimées ne reproduisent pas encore fidèlement l'hétérogénéité spatiale et l'architecture détaillée des tissus humains, notamment en termes de composition moléculaire et de propriétés mécanique. Il est donc nécessaire de développer de nouvelles stratégies offrant un contrôle spatiotemporel précis des propriétés de ces échafaudages 3D.
Le/la doctorant(e) relèvera ce défi en développant des réactions de photoréticulation bioorthogonales permettant la fabrication d’échafaudages bioactifs micro-structurés, capables de moduler les interactions cellule-matériau. L’approche repose sur des réactions click chimiosélectives déclenchées par la lumière par un système 2-photons multi longueur d’ondes. Il s’agira par exemple du démasquage sélectif ou de l’activation d’un des partenaires click par une longueur d’onde spécifique. En utilisant différentes longueurs d'onde, nous pouvons photo activer sélectivement différents groupements photosensibles dans une encre bioactive multi-composants (peptides, protéines, biopolymères). Cela permettra de définir précisément la composition du matériau réticulé en chaque point, avec une résolution micrométrique, ouvrant la voie à la création d’échafaudages avec des motifs bioactifs pour diriger la croissance cellulaire et la différenciation des cellules souches. Ce contrôle sans précédent du comportement des cellules souches pourrait entraîner des avancées dans la génération de cultures tissulaires organotypiques multicellulaires (organ-on-chip), alternatives aux modèles animaux pour tester des candidats médicaments.

Activités :
Conception et synthèse de fragments susceptibles de subir des réactions chimiosélectives de type « click » déclenchées par la lumière grâce à un système multi-longueurs d'onde à 2 photons.
Fonctionnalisation de (bio)polymères et de biomolécules contenant de tels fragments.
Synthèse d'hydrogels par réaction chimiosélective.
Bioimpression 3D
Contexte de travail :
Ce projet interdisciplinaire de thèse s'effectuera au sein de deux équipes internationales complémentaires. L'équipe Peptides de l'IBMM (Montpellier, France) est spécialisée dans la synthèse de biomolécules et développe des stratégies de polymérisation pour obtenir des hydrogels bioactifs imitant la matrice extracellulaire. Le groupe Selhuber-Unkel (Heidelberg, Allemagne) possède une expertise reconnue dans la fabrica
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