ENVIRONNEMENT DE TRAVAIL :
L’Institut Mines-Télécom est le premier groupe public de Grandes Écoles d’ingénieurs et de management en France. Composé de huit Grandes Écoles publiques et de deux écoles doctorales filiales, l’Institut Mines-Télécom anime et développe un riche écosystème d’écoles partenaires, de partenaires économiques, académiques et institutionnels, acteurs clés de la formation, de la recherche et du développement économique.
Mines Saint-Étienne, école doctorale de l’ Institut Mines-Télécom , est en charge de la formation, de la recherche, de l’innovation, du transfert industriel et de la diffusion de la culture scientifique. Avec 2 500 étudiants, 500 personnels et un budget de 50 M€, elle dispose de 3 campus dédiés à l’industrie du futur, à la santé et au bien-être, à la souveraineté numérique et à la microélectronique. Elle est classée dans le top 15 des grandes écoles d’ingénieurs françaises et dans le top 500 des universités mondiales.
La stratégie 2023-2027 de Mines Saint-Etienne s’inscrit dans la continuité de celle de l’Institut Mines Telecom . Elle vise à :
- Accompagner les transitions écologique, numérique et générationnelle et sensibiliser les acteurs concernés
- Soutenir la souveraineté nationale et européenne en matière de microélectronique et de numérique
Pour soutenir cette stratégie, elle recrute un chercheur en début de carrière dans un programme de doctorat (d’une durée de 36 mois) en développement de capteurs de gaz pour la surveillance des soins de santé.
DESCRIPTION DE L’EMPLOI:
Contexte et objectifs : La plateforme analytique basée sur des capteurs de gaz est une approche prometteuse au point de service pour un diagnostic autonome, rapide et précoce des maladies. L’haleine humaine est un mélange complexe de différents gaz. La concentration et la nature de ces gaz peuvent être une source d’identification de l’état de santé d’une personne. Par exemple, l’augmentation de la concentration de certains composés organiques volatils (COV) dans l’haleine, tels que le toluène (30 ppb), le propanol (400 ppb), l’o-xylène (25 ppb) et le cyclohexane (200 ppb) indique le début du 1er stade du cancer du poumon1. Ainsi, l’identification précise de ces gaz biomarqueurs de la maladie dans l’haleine humaine peut être une étape supplémentaire dans la détection précoce du cancer du poumon. Dans cette optique, l’objectif de ce programme de doctorat proposé est de développer une plateforme de microcapteurs de gaz sélectifs pour la détection des biomarqueurs COV du cancer du poumon dans l’haleine expirée d’une personne. Les capteurs de gaz seront basés sur des oxydes métalliques conducteurs de surface, tels que SnO2, grâce à leur grande sensibilité à différents COV, leur abondance, leur faible coût et leur transformation facile en films minces2. Cependant, l’un des principaux défis des capteurs SnO2 est le manque de sélectivité et la forte interférence de l’humidité, lors du fonctionnement du capteur à basse température. Cette thèse visera à relever ces défis existants des capteurs de gaz SnO2 pour les rendre adaptés à l’identification des biomarqueurs du cancer du poumon.
Description du travail : Pour relever les défis mentionnés ci-dessus, une stratégie à plusieurs volets est envisagée dans ce programme de doctorat.
- L’une des tâches principales du doctorant sera de développer des méthodes de fonctionnalisation sur la surface de SnO2 pour introduire des fonctionnalités spécifiques afin d’améliorer sa sélectivité pour les biomarqueurs COV ciblés. La méthode de fonctionnalisation sera basée sur l’électroréduction du diazonium 3, dans laquelle, sous l’influence d’un potentiel électrochimique, une molécule organique est greffée de manière covalente sur la surface conductrice. Le futur doctorant réalisera la fonctionnalisation de différents types de molécules organiques, telles que des accepteurs d’électrons porteurs d’aryle, des donneurs d’électrons et des groupes volumineux. La méthode est très polyvalente et peut déposer une monocouche ou une multicouche de film organique nanométrique en continu ou de manière discrète sur une surface conductrice. Le travail comprendra l’optimisation de différentes conditions électrochimiques (potentiel, temps, additifs, convection) pour obtenir une monocouche de greffage des aryles substitués. Le doctorant sera exposé à des équipements de pointe en électrochimie, tels qu’un potentiostat, une microbalance électrochimique à cristal de quartz (EQCM) et un spectromètre d’impédance.
- Une autre tâche consisterait à incorporer le film SnO2 fonctionnalisé sur les électrodes des capteurs de gaz et à caractériser les capteurs par rapport aux COV ciblés. Le chercheur doctorant utilisera des méthodes d’impression par sérigraphie et par jet d’encre pour traiter l’encre métallique et la formulation de SnO2. Les capteurs seront testés par rapport à différents biomarqueurs de COV et aux interférents potentiels, en particulier l’humidité, sur les bancs d’essai automatisés existants dans l’équipe de recherche. Le chercheur doctorant bénéficiera des vastes installations de l’équipe d’accueil en matière de formulation d’encre, de traitement de films minces par jet d’encre et de méthodes de sérigraphie et de développement de bancs de mesure personnalisés pour les tests de capteurs. De plus, le chercheur aura accès à l’analyseur de chimisorption pour étudier les interactions gaz-matériaux.
- La dernière tâche consistera à caractériser les matériaux en collaboration avec d’autres équipes et plateformes d’instrumentation du LGF et du centre de recherche SPIN. Par exemple, différentes caractérisations de surface et morphologiques seront réalisées au sein du laboratoire « Caractérisation des Microstructures et des Surfaces (CMS) ». Des études microstructurales seront réalisées en partenariat avec la « plateforme RX » du LGF.
Outre les trois tâches principales, le chercheur doctorant aura l’occasion de participer à des conférences nationales et internationales, des écoles d’été et des séminaires sur l’électrochimie et les capteurs de gaz pour présenter les résultats de ses recherches et nouer des contacts avec d’autres chercheurs. Le chercheur devra rédiger des rapports, effectuer des analyses de données et préparer des publications.
Les tâches peuvent évoluer en fonction des besoins du département et de Mines Saint-Etienne.
Le poste est basé sur le campus de Saint-Étienne. La participation aux activités du campus de Saint-Étienne et les collaborations internationales sont encouragées.
- Gregis, G.; Sanchez, J.-B.; Bellat, J.-P.; Celzard, A., Détection et quantification de biomarqueurs du cancer du poumon par un dispositif micro-analytique utilisant un seul capteur de gaz à base de MOx. Sens. Actuators B: Chem 2018, 255 , 391.
- Kassem, O.; Saadaoui, M.; Rieu, M.; Viricelle, J.-P., Une nouvelle approche pour un capteur de gaz à base de SnO2 entièrement imprimé par jet d’encre sur une feuille flexible. J. Mater. Chem. C 2019, 7 (39), 12343.
- Kumar, A.; Meunier-Prest, R.; Bouvet, M., Greffage covalent d’aryles pour moduler les propriétés électriques d’hétérostructures à base de phtalocyanine : application à la détection d’ammoniac. Ingénieur chimiste. J. 2022, 436 , 135207.
PROFIL RECHERCHÉ :
Vous êtes dans l’une des situations suivantes :
- Candidat titulaire d’un Master et d’un diplôme d’ingénieur en chimie, génie chimique et science des matériaux.
- Expérience en chimie physique. Une expérience antérieure dans le travail avec des capteurs de gaz ou des techniques d’électrochimie (voltamétrie cyclique, ampérométrie) est appréciée.
- Connaissance de la chimie de surface des matériaux.
- Bonnes compétences en anglais parlé et écrit.
- Motivé par la recherche et adapté au travail en équipe.
POURQUOI NOUS REJOINDRE :
L’Institut Mines-Télécom se caractérise par : https://www.youtube.com/watch?v=m39m6hdNC48
- Un environnement scientifique d’excellence
- Un groupe avec des entités partout en France
Mines Saint-Etienne se distingue par :
- Un environnement de travail privilégié avec un taux d’encadrement d’étudiants élevé et un taux d’environnement élevé (fonctions support et back-up)
- Des ressources expérimentales et numériques de premier ordre
- Une activité de recherche contractuelle importante (11 M€/an en contrats de Recherche et Innovation), principalement avec des partenaires industriels
- 25% d’étudiants internationaux, Membre du réseau TIME et de l’Université Européenne EULIST
- Un centre de culture scientifique, technique et industrielle – La Rotonde – unique en France, et qui a un impact majeur sur la société (> 50 000 visiteurs par an)
- Lieu de travail agréable, facilement accessible en transports en commun et proche des autoroutes
- Frais de transports publics remboursés à hauteur de 75% (sous conditions)
- Forfait mobilité durable
- Comité du personnel qui subventionne les événements et activités sportives, de loisirs, culturelles et sociales
- La possibilité de télétravail partiel
- 46 jours de congés annuels ((pour un non-cadre travaillant 38,5 heures à temps plein)
INFORMATIONS COMPLÉMENTAIRES:
Conditions de recrutement :
- Contrat à durée déterminée pour une durée de 36 mois
- Date de début souhaitée : [01/10/2025]
- La rémunération sera fixée en fonction du profil du candidat, sur la base des règles définies par le référentiel de gestion de l’Institut Mines Télécom
- À temps plein
- Poste basé à Saint-Étienne
Le poste est ouvert à tous, des aménagements étant disponibles sur demande pour les candidats en situation de handicap. Le poste est ouvert aux fonctionnaires et/ou au grand public.
Toutes les demandes peuvent faire l’objet d’une enquête administrative.
Comment postuler :
Les candidatures (CV, lettre de motivation, lettre de recommandation le cas échéant) doivent être déposées sur la plateforme RECRUITEE au plus tard le 30/06/2025.
Dans le cadre de sa politique d’Égalité, de Diversité et d’Inclusion, l’École des Mines de Saint Etienne est un employeur qui s’engage à traiter équitablement tous les candidats.
Pour plus d’informations :
Pour plus d’informations sur le poste, veuillez contacter : Mathilde RIEU – Enseignant chercheur (directrice de thèse)
Courriel : rieu@emse.fr
Tél. : +33 (0) 4 77 42 02 82
Abhishek KUMAR – Enseignant chercheur Mail : abhishek.kumar@emse.fr
Tél : +33 (0) 4 77 42 93 54
Pour toutes informations administratives, veuillez contacter : Milica PETKOVIC– Administratrice RH
Courriel : milica.petkovic@emse.fr Tél. : + 33 (0)4 77 42 02 08
Liens utiles :
https://www.mines-stetienne.fr/
https://www.imt.fr/ https://www.youtube.com/watch?v=QUEuC5iQiN0
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