Offres d'emploi

Deep vein thrombosis (DVT) is a major public health issue, currently one of the largest sources of
morbidity and of mortality in the world (370 000 deaths per year in Europe). It is associated to the
formation of blood clots, predominantly in the legs, leading often to potentially lethal complications
such as the pulmonary embolism when the thrombus ruptures and travels up to the arteries of the lungs.

Cadre général :
L’Institut Pierre-Gilles de Gennes (IPGG) situé au coeur de Paris (Vème), regroupe au sein d’un même bâtiment des équipes de recherche, un incubateur de startups et une plateforme d’innovation technologique commune de 550 m2. Cette plateforme offre toutes les technologies
nécessaires à conception, la fabrication et la caractérisation de dispositifs microfluidiques appliqués à des thématiques de recherches variés (biologie, physique, chimie…) ainsi qu’à la manipulation et l’observation d’objets biologiques (salle de culture, microscopes).

Contexte
Lors d’interventions sur les chantiers d’assainissement ou de démantèlement (A&D) d’installations
nucléaires, les opérateurs sont susceptibles d’être contaminés par des matières radioactives dont la composition élémentaire et isotopique ainsi que les propriétés physico-chimiques ont évolué au cours
du temps. On peut citer à titre d’exemple la problématique de vieillissement du plutonium, se
traduisant par une augmentation d’américium. Or, l’interprétation de données humaines et le calcul
associé de la dose efficace engagée, reçue par les travailleurs restent très délicats dans la mesure où
ils sont basés sur des modèles biocinétiques élaborés principalement à partir de composés non
altérés par le temps et de formes physico-chimiques connues. La prise en compte de paramètres plus
pertinents dans les modèles permettrait de réduire l’écart entre la dose estimée et la dose réelle. En
particulier, l’interaction à l’échelle moléculaire de la fraction solubilisée de ce type de composés avec
des milieux biologiques est un des paramètres majeurs gouvernant la cinétique de transfert et la
distribution des composés dans l’organisme suite à une contamination. Le développement de
méthodes et d’outils analytiques dédiés est alors impératif pour évaluer finement l’interaction de
composés issus de l’A&D avec des milieux biologiques représentatifs de compartiments de
l’organisme, selon la voie de contamination.
Objectifs de la thèse
L’objectif majeur est de développer une méthode analytique à l’échelle miniaturisée, dédiée à l’étude
des interactions au niveau moléculaire de radioéléments liés à l’assainissement et démantèlement
(A&D) avec des composants biologiques, de manière polyvalente, multiplexe et précise. En particulier,
elle sera dimensionnée pour déterminer de façon distincte et quantitative le degré d’implication de
différents radioéléments en mélange, dans l’interaction avec des molécules biologiques afin de
déduire l’influence potentielle entre ces différents radioéléments sur leurs interactions avec ces
biomolécules.
La stratégie repose sur la conception d’un microsystème analytique comprenant des canaux
parallèles remplis localement par un support polymère bi-fonctionnalisé, permettant l’immobilisation
dans des canaux distincts de différentes proportions précises de Pu et d’Am, simulant le vieillissement
(Schéma). L’interaction différentielle de biomolécules éluées au travers des canaux, selon leur affinité
pour chaque composition Pu:Am, sera ensuite indépendamment évaluée, permettant de sonder de
façon spécifique l’influence potentielle de l’Am sur les propriétés d’interactions du Pu avec ces
composants.
Ce projet de thèse sera décliné en deux volets principaux :
(1) Mise au point du microsystème analytique : synthèse in situ dans les micro-canaux du support
polymère bi-fonctionnalisé et immobilisation du Pu, de l’Am et différents mélanges Pu:Am.
(2) Evaluation de l’effet du vieillissement sur les propriétés d’interaction du Pu avec des
composants biologiques : application à des protéines de référence, fluides biologiques
représentatifs d’une contamination pulmonaire et molécules décorporantes.
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Schéma : microsystème analytique bi-fonctionnalisé, dédié à l’immobilisation de différents éléments
Cet outil analytique nouveau apportera des données nouvelles et essentielles pour mieux décrire la biodistribution de composés issus de l’A&D, mieux interpréter les données humaines et ainsi estimer plus précisément la dose engagée suite à une contamination de travailleurs de l’A&D. En outre, le gain de cette approche réside dans la mise en oeuvre d’une technologie microfluidique qui présente de nombreux bénéfices, notamment la miniaturisation des étapes analytiques communément effectuées en laboratoire, en adéquation avec le concept des 3R (Reduce, Replace, Recycle) et la réalisation d’analyses rapides de haute performance, tout en réduisant significativement les contraintes liées à la manipulation de radioéléments: diminution de quantités d’échantillons, d’effluents radioactifs, possibilité d’automatisation, etc.
Déroulement de la thèse
Ce projet multidisciplinaire sera réalisé en collaboration étroite entre différents laboratoires partenaires et de compétences complémentaires. Deux laboratoires du CEA appartenant à différents pôles et un laboratoire du CNRS : le LANIE (Laboratoire de développement Analytique Nucléaire, Isotopique et Elémentaire) appartenant à la Direction des EnergieS, situé sur le centre de Saclay (laboratoire d’accueil), le Laboratoire de RadioToxicologie (LRT) appartenant à la Direction de la Recherche Fondamentale, situé à Bruyères le Châtel et l’Institut de Chimie et des Matériaux Paris-Est (ICMPE) CNRS-UPEC, situé sur le campus de Thiais.
Le(la) candidat(e) bénéficiera d’un parc analytique de pointe en laboratoire conventionnel et en zone dédiée à la manipulation de radioéléments, ainsi que des compétences et de l’expérience 1 – du LANIE du CEA/DES/ISAS/DPC/SEARS dans le domaine de la conception de microsystèmes analytiques, de leur couplage avec différents spectromètres de masse et de l’analyse élémentaire et isotopique de haute précision, 2 – du LRT du CEA/DRF/JACOB/iRCM sur la biodistribution des actinides après contamination, 3 – de l’ICMPE du CNRS-UPEC-UMR 7182 pour la synthèse et la caractérisation de supports polymères perméables dans des micro-canaux. A cet effet, le(la) candidat(e) aura accès aux plateformes technologiques de l’ICMPE.
Profil recherché: Master mention Chimie spécialité Sciences analytiques/ microfluidique/ synthèse de polymères. Des connaissances en biochimie sont un plus
Durée: 3 ans à partir d’octobre 2020
Mots clefs: développement analytique, miniaturisation, microfluidique, monolithe, spectrométrie de masse, ICP-MS,
Laboratoire d’accueil: Commissariat à l’Energie Atomique et aux Energies Alternatives, centre de Saclay, à environ 20 km de Paris
Direction des EnergieS
Institut des Sciences Appliquées et de la Simulation pour les énergies bas carbone
Département de Physico – Chimie
Service d’Etude Analytique et de Réactivité des Surfaces
Laboratoire de développement Analytique Nucléaire, Isotopique et Elémentaire
Contacts:
Bresson Carole Tel : 01.69.08.83.48 Courriel : carole.bresson@cea.fr
García-Cortés Marta Tel : 01.69.08.82.80 Courriel : marta.garcia-cortes@cea.fr

Investigation domain
MicroElectrochemical sensors – In vitro diagnostic –Microfluidics
Microdevices for the analysis of the embryo development

Context of the project:
Oxidative stress reflects an imbalance between the intracellular production of reactive oxygen
(ROS) such as hydrogen peroxide (H2O2) and nitrogen (RNS) species such as nitric oxide (NO)
and a biological system’s ability to eliminate these reactive intermediates. These short-lived
species have beneficial or deleterious effects, notably depending on their in vivo levels.

In the context of embryo development and the use of assisted reproductive technologies, oxidative
stress appears to be one of the major factors affecting the success rate of embryonic
biotechnologies. It impacts the long-term phenotype of individuals born from these
biotechnologies. The monitoring of ROS and RNS is thus of outmost importance to find better
embryo development conditions. The measurement of the production of ROS/RNS faces major
difficulties: these species are involved in several cellular mechanisms, they are unstable and
their level is generally low.
Objectives of the project
In this context, we propose the conception of microdevices with incorporated
electrochemical sensors with and without microfluidics, for the real-time extra-cellular
measurement of ROS and RNS releases to closely monitor the embryo activity. The evaluation of
ROS and RNS will be achieved by designing miniaturized sensors implemented inside
microdevices to selectively detect the targeted analytes (ROS and RNS) in vitro for several
days (pre-implantation period of embryo).
Post-doctoral position
The post-doctoral position will be granted by the ANR (France).
The candidate will be involved in a multi-disciplinary project that will be conducted in a
consortium of three laboratories described below, localized in the center of Paris and at Jouy en
Josas. The candidate will develop microdevices with the incorporation of microelectrodes with
different designs devoted to the simultaneous detection of ROS and RNS, during in vitro embryo
development. The challenge will be to perform the simultaneous selective detection of several
reactive species, that will be present at trace level: H2O2, NO and O2−, with particular attention to
sensitivity and selectivity for their detection in embryo culture media. The development of
biocompatible devices/materials is also essential since the embryos will be cultured within the
devices for a few days. The electrochemical sensors will be integrated into small wells or
microstructures and/or inside microchannels of microfluidic devices and will be used underflow
to mimic in vivo conditions of embryo development. The candidate will strongly interact with the
UMR1198 for the application of the devices to the analysis of redox stress markers at the level of
several embryos and then at the level of a unique embryo. It should be noted that the UMR1198
will develop in parallel measurements of intracellular ROS/RNS using fluorescent probes and
evaluate oxidative stress-related genes expression.
The preparation of selective electrochemical sensors for ROS and RNS analysis will be
performed at iCLeHS (Chimie ParisTech), while the microelectrode preparation and microfluidic
devices assembly will be designed at UMR PASTEUR (Ecole Normale Supérieure). The devices
are devoted to the analysis of embryos culture media so that the post-doctorate will strongly
interact with UMR 1198 (INRAE), specialized in embryo biology research.
Profile of the candidate:
The candidate should have a PhD in analytical chemistry or electrochemistry, with research
expertises in electroanalysis, electrode surface modification, an attraction for chemistry/biology
interdisciplinary project, and also experimental basic knowledge in micro-fabrication
technologies.
Practical Informations :
Beginning schedule: October 2020
Duration: 18 months
Involved laboratories:
§ Chimie ParisTech (ENSCP), Institute of Chemistry for Health and Life Sciences CNRS
2027 (iCLeHS), Paris.
§ École Normale Supérieure (ENS), Laboratoire PASTEUR, UMR CNRS 8640, Paris.
§ INRAE, Biologie du Développement et Reproduction, UMR1198 Jouy-en-Josas.
Contact :
o Sophie Griveau (iCLeHS): sophie.griveau@chimieparistech.psl.eu
Phone : +33(0)1 85 78 41 59 / +33(0)6 73 86 94 44
Chimie ParisTech, 11 Rue Pierre et Marie Curie, 75005 Paris