Thèse Suivi Électrochimique des Oxyanions à l'Aide d'Interfaces Bioélectrode-Biopolymère Ioniques - Redox pour des Applications Diagnostiques et Sportives H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Grenoble Alpes École doctorale : CSV- Chimie et Sciences du Vivant Laboratoire de recherche : Département de Chimie Moléculaire Direction de la thèse : Andrew GROSS ORCID 0000000273567089 Début de la thèse : 2026-11-01 Date limite de candidature : 2026-09-25T23:59:59 Nous recherchons un(e) candidat(e) en doctorat (3 ans) dans le cadre d'un partenariat entre le Département de Chimie Moléculaire du CNRS-Université Grenoble Alpes (sous la direction du Dr Andrew J. GROSS) et l'institut des polysaccharides CNRS-CERMAV (sous la codirection de la Prof. Rachel AUZÉLY). Le projet porte sur le développement de capteurs électrochimiques, avec un intérêt particulier pour la bioélectrochimie enzymatique ainsi que pour la modification chimique et la réticulation covalente de polysaccharides fonctionnels, afin d'obtenir des électrodes modifiées par des hydrogels aux propriétés ajustables et contrôlées. Ce projet impliquera une collaboration locale avec l'équipe HP2 (Hypoxie : Physiopathologie cardiorespiratoire et vasculaire) de la Faculté de Médecine de l'Université Grenoble Alpes (UGA) pour la réalisation d'expériences in vitro et in vivo (avec le Dr S. Vergès (DR, INSERM) et le Dr G. Vial (IR, INSERM)).

L'objectif de ce projet est de développer une nouvelle plateforme de biocapteurs électrochimiques portables permettant la détection rapide et continue d'oxyanions (par exemple le lactate, le nitrate et le nitrite) dans des fluides biologiques, afin de permettre un suivi dynamique de paramètres de santé in vivo et des applications de diagnostic au point de soin (POCT, point-of-care technologies).

Objectifs :

- Concevoir des biocapteurs innovants capables de détecter des marqueurs biologiques importants grâce à la chimie de surface et au couplage électrique efficace d'enzymes.

- La modification et la caractérisation structurale de polysaccharides ainsi que de leurs hydrogels.

- Améliorer la sélectivité, la stabilité et la biocompatibilité des capteurs grâce à des hydrogels fonctionnels réticulés par liaisons covalentes.

- Tester et valider les performances des capteurs in vitro et in vivo (e.g. grâce à des collaborations régionales pour l'analyse d'échantillons sanguins et les études in vivo).

- Étudier les liens entre les variations biologiques détectées et les états physiologiques ou pathologiques (e.g. avec des collaborations régionales apportant une expertise clinique).

Ce projet multidisciplinaire nécessite un intérêt et des connaissances en chimie physique et en chimie des polymères (notamment les polysaccharides), ainsi qu'un réel intérêt pour la caractérisation physicochimique et électrochimique afin de comprendre les nouveaux matériaux et les électrodes catalytiques.

Il s'agit d'un projet de recherche ambitieux et exploratoire, intégrant une importante dimension de recherche fondamentale et s'inscrivant dans une démarche de développement de nouveaux dispositifs médicaux. Enzyme-modified electrochemical biosensors have transformed healthcare by enabling rapid and accurate measurement of glucose and lactate in blood and ISF. Wearable continuous glucose monitors (CGMs) now permit continuous, real-time tracking of glucose for 7-15 days.[1] Point-of-care lactate sensors are used in intensive care and sports medicine to assess metabolic stress and optimise training. These sensors combine exquisite enzyme specificity with the sensitivity, speed, and portability of electrochemical detection. There is currently no wearable in-vivo monitoring technology for biomarkers beyond glucose. Extending the success of CGM to new biomarkers remains challenging, primarily due to limited enzyme and enzyme- electrode stability, inefficient wiring of enzyme active sites, and complications associated with interferences and biofouling. Furthermore, conventional biosensors rely on petroleum-derived polymers and toxic crosslinker chemistries, raising ecological concerns.
Dr Gross and coworkers recently developed and patented the first tuneable photocrosslinked polysaccharide hydrogels that facilitated enzyme wiring and significantly improved enzyme-electrode stability for CGM.[2,3] The transdermal biosensors enabled 10-day CGM in a simple in-vitro skin model - a key advance for minimally-invasive biosensors. Together with R. Auzély (CERMAV), we have initiated the development of more advanced polysaccharide-derived hydrogels to control and protect electrochemical sensors, for example, in the context of lactate oxyanion biosensing. Recent research from Dr Auzély and coworkers includes a novel crosslinkable and resorbable conductive PEDOT-hyaluronic acid derivative ink for flexible bioelectronic devices.[4,5]

Une formation en électrochimie ou en chimie des polymères est requise (niveau Master ou équivalent). Des compétences en fonctionnalisation et en caractérisation de surfaces seraient appréciées. Un esprit critique et analytique, la créativité et la curiosité sont indispensables. Une bonne compréhension de la langue anglaise est indispensable. Les deux équipes évoluent dans un environnement international.

Les candidats doivent fournir un CV, une lettre de motivation, leurs relevés de notes, ainsi que les coordonnées d'au moins deux personnes de référence. Les candidats invités à un entretien à partir de septembre devront préparer une présentation mettant en avant leur expérience et leurs motivations.

Veuillez envoyer vos candidatures à :
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