Informations générales
Entité de rattachement
Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat.
Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale. Le CEA s'engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France et de l'Europe pour un présent et un avenir mieux maîtrisés et plus sûrs.
Implanté au cœur des territoires équipés de très grandes infrastructures de recherche, le CEA dispose d'un large éventail de partenaires académiques et industriels en France, en Europe et à l'international.
Les 20 000 collaboratrices et collaborateurs du CEA partagent trois valeurs fondamentales :
• La conscience des responsabilités
• La coopération
• La curiosité
Référence
SL-DRT-24-0579
Direction
DRT
Description du sujet de thèse
Domaine
Défis technologiques
Sujets de thèse
Encapsulation multicouche de cellules par un dispositif de centrifugation
Contrat
Thèse
Description de l'offre
L’encapsulation de cellules dans des bio-polymères est un domaine en pleine expansion pour la bioproduction (maturation d’organoïdes ou sphéroïdes, criblage de médicaments, thérapies cellulaires et la bio-ingénierie). Cette thèse s’inscrit dans ces domaines d’application à travers l’encapsulation multicouche de cellules dans des biopolymères à large gamme de viscosité.
La couche interne (cœur) offre un environnement plus favorable à la maturation et survie des cellules ou organoïdes et la couche externe assure une protection (coque) mécanique et une barrière filtrante contre les agents pathogènes. Chargée d’agents biologiques sélectionnés, elle permet une interaction contrôlée avec les cellules du cœur de la capsule.
L’objectif de cette thèse est de développer une buse d’éjection innovante pour former des microcapsules multicouches à haute fréquence, par force centrifuge, en utilisant une centrifugeuse de laboratoire.
Cette nouvelle thèse s’inscrit dans la continuité d’une thèse terminée en 2023 qui a permis d’étudier, de caractériser en détails et de développer un modèle prédictif pour la génération de microcapsules monocouches uniquement par force centrifuge.
Les mécanismes de formation et d’éjection des capsules multicouches sont complexes. Ils font intervenir les propriétés rhéologiques du bio-polymère, la force centrifuge, la tension de surface et les interfaces. L’architecture de la buse d’éjection devra prendre en compte ces propriétés. Un premier volet de cette thèse sera de mieux comprendre les mécanismes de formation multicouche et d’éjection des microcapsules en fonction de la géométrie de la buse d’éjection sélectionné et ainsi pouvoir prédire et contrôler cette formation en fonction des propriétés rhéologiques du/des bio-polymère(s). Un second volet sera le développement d’un système automatisé permettant la production aseptique des capsules. Enfin, une validation biologique permettra de valider la technologie développée. Pour répondre aux objectifs de ce sujet d’étude, le candidat devra dans un premier temps mener une étude analytique et numérique, dessiner les buses d’éjection et s’appuyer sur le savoir-faire du laboratoire pour les fabriquer. Il fera des tests fluidiques sur des maquettes et optimiser le design afin de concevoir et tester un prototype de formation de microcapsules.
Le candidat doit avoir une formation en physique, en ingénierie et en mécanique des fluides avec un talent particulier pour les approches expérimentales. Une première expérience en microfluidique / biologie serait un atout.
Université / école doctorale
Ingénierie - Matériaux - Environnement - Energétique - Procédés - Production (IMEP2)
Université Grenoble Alpes
Localisation du sujet de thèse
Site
Grenoble
Critères candidat
Formation recommandée
Physique, biotechnologies, ingenieur
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2024
Personne à contacter par le candidat
BOTTAUSCI Frédéric frederic.bottausci@cea.fr
CEA
DRT/DTBS/SEMIV/LSMB
17, rue des Martyrs
38054 Grenoble Cedex
CEA/Grenoble
04 38 78 05 58
Tuteur / Responsable de thèse
GHIGLIOTTI Giovanni giovanni.ghigliotti@univ-grenoble-alpes.fr
Université Grenoble Alpes
MOdélisation et Simulation de la Turbulence
Laboratoire LEGI
1209-1211 rue de la piscine
Domaine Universitaire
38400 Saint Martin d’Hères
France
+33 (0)4 76 82 51 70
En savoir plus