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Offres d'emplois

Offre de thèse

Université de Lille

La thèse s’inscrit dans le cadre d’un financement I‐site (université Lille Nord Europe) pour une durée de 3 ans à compter du 1er octobre 2019 dans le cadre d’une collaboration entre l’Unité des Matériaux et transformations (UMET, CNRS8207) et le Laboratoire Controlled Drug delivery Systems and Biomaterials (INSERM U1008) de l’université de Lille.

Les anévrismes de l’aorte abdominale (AAA) se compliquent spontanément selon leur diamètre et en absence de traitement ; l’issue est fatale dans 90% des cas. Depuis les années 2000, des endoprothèses (EDP) sur‐mesure sont proposées à partir de l’imagerie préopératoire (angioscanner). Ces EDP qui excluent l’AAA sous‐jacent comportent des fenêtres maintenant la perfusion des artères cérébrales, digestives et/ou rénales. La conception sur‐mesure est un facteur limitant à cause d'un surcout important et d’un délai de conception incompressible (8 semaines), retardant de façon critique leur délai d’implantation dans les cas urgents. Plusieurs études cliniques sur le développement d’EDP standardisées sont en cours d’évaluation, mais ces modèles ne peuvent s’appliquer à tous les patients. L’objectif de la thèse est de réaliser une EDP sur‐mesure par impression 3D à partir de l’examen par IRM du patient afin de réduire leur délai de fabrication et son coût élevé de fabrication. L’endoprothèse fenêtrée sera mise en forme par Impression 3D sur mesure à partir du scanner du patient. On utilisera des élastomères thermoplastiques compatibles avec la technologie de l’impression 3D par fabrication additive, biocompatibles, non biodégradables, et présentant les propriétés mécaniques requises, afin de répondre au cahier des charges propre à ce dispositif médical implantable. Les matériaux seront caractérisés à chaque étape de la conception (UMET), depuis la matière première brute jusqu'au prototype stérilisé, à partir d’analyses physicochimiques (SEC), spectroscopiques (IRTF, RMN), microscopiques (MEB), thermiques (ATG, DSC), et tests mécaniques (traction, DMA). En parallèle, l’évaluation de la cytocompatibilité (in vitro) et de biocompatibilité (in vivo) sera menée (U1008). Finalement, en collaboration avec des cliniciens en chirurgie vasculaire (CHU de Lille), un prototype d’EDP sera évalué sur un modèle animal.

Prérequis : Formation initiale (niveau M2/ingénieur) dans le domaine des matériaux polymères en général (chimie des polymères, caractérisations physicochimiques, spectroscopies, analyses thermiques, tests mécaniques), et connaissances en particulier des polymères pour le biomédical. Une connaissance et une pratique des tests de caractérisation biologique, une expérience en l’impression 3D de polymères et une compétence dans l’utilisation de logiciels de CAO seraient également appréciées (mais non obligatoires).

Envoyer CV + lettre de motivation + lettre(s) de recommandation

The PhD (3 years) will be financed by the I‐Site of the University of Lille – Northern Europe from October 2019 1st in the frame of a collaboration between Unit of Materials and transformations (UMET, CNRS 8207) and Controlled Drug delivery Systems and Biomaterials (INSERM U1008) both from the University of Lille.

Abdominal Aortic Aneurysms (AAA) are complicated spontaneously by their diameter and without treatment; the outcome is fatal in 90% of cases. Since the 2000’s, custom‐made endoprostheses (EDP) have been proposed from preoperative imaging (CT angiography). These EDPs that exclude the underlying AAA have fenestrations maintaining perfusion of the cerebral, digestive and / or renal arteries. Tailor‐made design is needed to adapt to the aortic anatomy of each, but is a limiting factor because of a large surcharge (15‐20 k€) and an incompressible design time (15 weeks), preventing their use in case of emergency. Several clinical studies on the development of standardized EDP are being evaluated, but these models cannot be applied to all patients. The interest of evaluating the feasibility of manufacturing a tailor‐made EDP by 3D printing would make it possible to respond to current problems of delay and overcharge.

The tuned fenestrated EDP will be shaped by 3D printing by additive manufacturing from the scanner of the patient by using thermoplastic elastomers belonging to a class of biomaterial currently used in the medical field and more particularly in vascular surgery corresponding to the standards of biocompatibility, stability, and mechanical properties in order to elaborate the specifications of this implantable medical device.

Materials will be characterized at each step of the fabrication (in UMET), from raw material to the sterilized EDP prototype using physicochemical analyses (SEC), spectroscopy (FTIR, NMR), microscopy (SEM), thermal (TGA, DSC), and mechanical tests (tensile, DMA). In parallel, the evaluation of the cytocompatibility an (in vitro) and biocompatibility (in vivo) will be carried out (in U1008). Finally, a EDP prototype will be implanted on an animal model in collaboration with vascular surgeons (from University Hospital of Lille).

The prerequisites : initial formation (Master 2, engineer) specialized in polymeric materials (polymer chemistry, physicochemical characterizations, spectroscopies, thermal analyses, mechanical testings), and knowledge in polymers for biomedical uses. Knowledge and practice of biological tests, experience in 3D printing of polymers, and skill in use of computer aided design would be appreciated, (but not demanded)

Contacts : bernard.martel@univ‐lille.fr ; nicolas.blanchemain@univ‐lille.fr

Send CV + cover letter + reference letter(s)

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Université de Lille

Les deux laboratoires de l’Université de Lille Unité des Matériaux et transformations (UMET-CNRS8207) et Controled Drug Delivery Systems and Biomaterials (INSERM U1008) et la société Cousin Biotech ont constitué une structure collaborative contractualisée par la création d’un laboratoire commun (COUSUMAIN) qui bénéficie à ce titre d’un financement par la région Hauts-de-France dans le cadre de l’AAP Equipe Mixte Laboratoire Entreprise (fonds du FEDER).

Cousin Biotech située à Wervicq-Sud produit et commercialise des dispositifs médicaux implantables (DMI) à base de textiles destinés à la chirurgie viscérale, uro-gynécologique, de l'obésité ou du rachis. L’objet de COUSUMAIN est de mener des recherches en parallèle définies selon trois axes : 1) les revêtements bioactifs ; 2) la libération prolongée et ciblée de principes actifs, 3) les matériaux pour l’ingénierie tissulaire, ceci afin de développer des DMI innovants, non seulement en fonction de leur avancée technologique, mais aussi en fonction de leur intérêt clinique et commercial. Certains développements de DMI entrant dans le cadre de la présente mission sont issus des 10 années de collaboration antérieure entre les équipes (TRL élevé), mais d’autres concerneront aussi des projets à caractère prospectifs (faible TRL).

La mission d’un an (renouvelable) présente un volet opérationnel en laboratoire pour la mise en forme et la fonctionnalisation de surface de biomatériaux textiles dans le Laboratoire UMET et dans l’entreprise. Les études des propriétés de libération prolongée de principes actifs par ces dispositifs ainsi que leur évaluation biologique in vitro (tests de cytotoxicité) seront menées au sein de l’U1008. La mission consistera également à assurer la liaison entre les deux laboratoires et le service R&D de l’entreprise, à rédiger les rapports d'activité, à encadrer des stagiaires et à assurer les recherches bibliographiques et des veilles technologiques sur les sujets à l’étude. Le (la) candidat(e) fera preuve d’autonomie, d’une faculté de prise de décision, d’une forte sensibilité aux problématiques industrielles et de bonnes qualités relationnelles. Un niveau docteur-ingénieur sera requis, avec une formation initiale dans le domaine de la conception, de la mise en forme et de la fonctionnalisation de biomatériaux et des textiles. Des connaissances sur les phénomènes se produisant à l'interface biomatériaux-vivant seraient un atout supplémentaire.

Ce poste orienté vers la R&D conviendrait davantage à une personne qui se destinerait à une carrière industrielle plutôt qu’académique (possibilités de publications réduites dans ce contexte).

 

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Offre de thèse

Towards understanding biomineralization: a coupled multiscale theoretical and experimental approach

DIRECTEURS DE THÈSE : OVIDIU ERSEN AND HERVÉ BULOU

IINSTITUT DE PHYSIQUE ET CHIMIE DES MATÉRIAUX DE STRASBOURG,

23, RUE DU LOESS, BP43, 67034 STRASBOURG CEDEX 2

TEL : 03 88 10 70 28 ; 03 88 10 70 95

E-MAIL: OVIDIU.ERSEN@IPCMS.UNISTRA.FR , HERVE.BULOU@IPCMS.UNISTRA.FR

In the field of biomineralization, the close relationship between the presence of biomaterials associated to the growth of minerals offers an undisputed way for studying new hybrid growth mechanisms. In this exciting field, the goal of the project is to unravel and quantify the role of the main processes that are involved in biomineralization by using an original combination of experimental analysis at the nanometer scale and theoretical modelling. Our methodology is based on a complementary study involving multiscale numerical simulations or modelling and in situ transmission electron microscopy experiments to be performed on model systems close to the theoretical ones. In order to be able to theoretically address short/small and long/large time/space scales, a method will be used that combines classical and quantum methods requiring a cross-setting parametrization of both kinds of methods. The experimental approach will monitor the evolution of the in-situ TEM in a sealed liquid cell thus providing “live” information on the involved process. The first system to be studied will be the biogenic calcite crystals (Fig. 1) that are synthetized in the presence of some acidic proteins and/or polysaccharides that are encountered in marine invertebrates. The role of these molecules played in the nucleation and growth processes will be determined by associating the organicinorganic interface to the polymorph and symmetries produced. By generating in the microscope an environment able to mimic the “natural” synthesis medium, the approach will be extended to the study of the growth of magnetite crystals synthetized by magnetotactic bacteria; this will certainly allow realizing considerable progress in the understanding of the biomineralization process.

The PhD student will work within the scientific context of the LIA “AEMB”, an international collaborations, established by Prof. O. ERSEN (IPCMS), with Prof. M. FARINA from the Federal University of Rio de Janeiro, Dr. A. ROSSI from the “Centro Brasileiro de Pesquisas Fisicas” (Brazil) and Dr. H. BULOU (IPCMS).

[1] A. L. Rossi, A. P. C. Campos, M. M. S. Barroso, M. Klautau, B. S. Archanjo, R. Borojevic, M. Farina, and J. Werckmann, Acta Biomateriala 10, 3875 (2014).