Thèse physico-chimie (H/F) - Maquette 3D biomimétique pour la chirurgie des reins

Centre National de la Recherche Scientifique

Thèse physico-chimie (H/F) - Maquette 3D biomimétique pour la chirurgie des reins

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Français - Anglais

Date Limite Candidature : samedi 4 juin 2022

Informations générales

Référence : UMR5031-CORAME0-021
Lieu de travail : PESSAC
Date de publication : samedi 14 mai 2022
Nom du responsable scientifique : Olivier MONDAIN-MONVAL
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 15 septembre 2022
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

À l’heure actuelle, l’extraction des tumeurs cancéreuses du rein est effectuée mécaniquement à l’aide de robots de microchirurgie pilotés par des chirurgiens. Ces gestes techniques extrêmement difficiles sont le fruit d’un apprentissage long et couteux avant que du personnel ne soit jugé capable d’intervenir en salle d’opération. C’est dans ce contexte que s’inscrit le projet RHU Urology 3D, financé par l’Agence Nationale pour la Recherche et piloté par le CHU de Bordeaux, associant plusieurs partenaires dont 2 équipes issues de CHU (Bordeaux et Grenoble), cinq entreprises, un techno-centre (IUT Bordeaux) et 2 laboratoires du CNRS (le CRPP et le LOF). L’un des objectifs du projet est de produire des maquettes de reins, à base de polymères poreux et irrigués, dont les propriétés mécaniques (en termes d’élasticité, de résistance au déchirement, etc.) doivent être les plus proches possibles de celles de vrais reins, incluant les propriétés des parties saines ou malades des organes. Ultimement, ces organes-maquettes seront utilisés pour l’entrainement du personnel médical en chirurgie assistée par robotique.
L’objectif de la thèse est donc la conception et la caractérisation de matériaux mous biomimétiques des matériaux biologiques pour les organes-maquettes (figure ci-dessous). Basés dans un premier temps sur des silicones, ces matériaux comprendront une densité ajustable d’inclusions liquides ou gazeuses, connectées ou non, de manière d’une part à pourvoir : i) moduler les propriétés mécaniques effectives des matériaux ; ii) permettre la vascularisation par des techniques microfluidiques ; iii) mimer le relargage (saignement) dans le cas d’inclusions liquides venant à être dégradées lors de la chirurgie.
Ce travail pourra se baser sur les résultats obtenus précédemment par l’équipe dans la fabrication de matériaux polymères poreux en silicone, qui sont obtenus par moulage et polymérisation d’émulsions. Nous avons en effet montré [1, 2] qu’en jouant sur la formulation, il est possible de contrôler le degré de connexion de la porosité des matériaux. Par ailleurs, la mécanique globale du système pourra également être pilotée par une variation de la chimie des polymères silicone utilisés. Enfin, ce travail de formulation et de caractérisation sera effectué en collaboration avec plusieurs stagiaires postdoctoraux qui auront, entre autre, pour rôle la caractérisation des propriétés mécaniques de vrais reins.
[1] A. Kovalenko, K. Zimny, B. Mascaro, T. Brunet, O. Mondain-Monval, Soft Matter 12, 5154 (2016)
[2] R. Kumar, Y. Jin, S. Marre, O. Poncelet, T. Brunet, J. Leng, O. Mondain-Monval, J. Porous Materials 28, 249-259 (2021)

Profil recherché : Master en chimie, chimie et physico-chimie des matériaux ou biomatériaux, fabrication additive. L’étudiant(e) devra présenter un gout prononcé pour les sujets pluridisciplinaires.

Contexte de travail

Le travail s’effectuera au sein du Centre de Recherche Paul Pascal et en étroite collaboration avec un autre laboratoire du campus (le LOF, situé également à Pessac). Le CRPP est une unité mixte CNRS-Université de Bordeaux dont l’un des axes de recherche principaux est la physico-chimie de la matière molle et des matériaux qui peuvent être réalisés dans cette thématique. Les effectifs du laboratoire sont de 150 personnes environ (permanents et non-permanents inclus). Le/la doctorant(e) sera intégré(e) à l’équipe Méta.

Contraintes et risques

Pas de risques particuliers