Description

La détection de molécules d’intérêt biologique ou de différents pathogènes utilisant des technologies simples et efficaces est un grand défi des recherches académique et industrielle actuelles, et constitue une forte demande sociétale.

Ce projet doctoral porte sur les développements nécessaires dans l’élaboration de matériaux sensibles et plus spécifiquement des nanotechnologies basées sur le Bleu de Prusse (BP) et les Analogues de Bleu de Prusse (ABP). En effet, les (A)BPs de formule générale A_xM_y^II[M’^III(CN)₆]_z (où A est un cation monovalent, M et M’ sont des ions métalliques de transition, avec M = M’ = Fe pour le BP) sont des matériaux poreux possédant des propriétés redox intéressantes, faisant d’eux des matériaux extrêmement sensibles pour la détection sélective de différents objets chimique ou biologique, incluant les bactéries et parasites.

Missions

La première partie du projet sera dédiée au développement de films minces nanométriques ou de croissance de nanoparticules d’ABPs sur différentes surfaces fonctionnalisées (i.e. or, verre, billes ou nanoparticules magnétiques). Le doctorant développera de nouvelles méthodes originales et optimisera les conditions de croissance du BP et des ABPs afin de contrôler la couverture de surface et le processus de nucléation-croissance. Le couplage potentiel avec les propriétés du support (i.e. des surfaces d’or ou d’oxydes magnétiques) sera estimé. Dans un deuxième temps, les propriétés électrochimiques et optiques des films et nanocomposites seront estimées. Troisièmement, la fonctionnalisation avec des molécules identifiées pour la reconnaissance spécifique de pathogènes sera étudiée (i.e. lectines, aptamères ou anticorps). Le doctorant développera des méthodes originales et universelles pour la post-fonctionnalisation de surface de BP et d’ABP.

Le doctorant utilisera des techniques de caractérisation de surface telles que la microscopie à force atomique (AFM), la spectroscopie infrarouge (IR), la résonnance plasmonique de surface (SPR), l’UV-Visible, la diffraction des rayons-X (DRX), afin de caractériser les compositions chimiques et la morphologie des dépôts ou croissances de nanoparticules ou films minces.

Le potentiel de ces matériaux nanométriques comme couches sensibles sera évalué dans un contexte de développement de dispositifs « Point-of-Care (POC) », dans le cadre de collaborations Européennes. En effet, parmi les différentes nanoparticules et films minces inorganiques utilisés comme composants de capteurs biologiques, le BP et ses analogues se sont révélés comme d’excellents candidats pour le design de dispositifs POC, grâce à leur activité enzymatique pour la détection biologique par électrochimie et/ou optique d’un grand nombre de molécules, telles que le glucose, la dopamine, l’éthanol, la choline, la D-alanine, le glutamate, l’urée, etc.

Profil du candidat recherché

Candidature