L'ingénieur recruté (H/F) participera au projet ANR IMARISC dont l'objectif est de développer une nouvelle méthode pour réduire la phototoxicité et le photoblanchiment des fluorophores en imagerie de fluorescence, fondée sur l'utilisation d'illuminations à 2 couleurs.
La phototoxicité et le photoblanchiment impliquent comme intermédiaires des états dits « triplets » des fluorophores et de certains photosensibilisateurs endogènes, qui se forment lors de l'excitation du fluorophore. Ces états triplets interagissent ensuite avec l'oxygène pour former de l'oxygène singulet et d'autres espèces réactives qui oxydent les fluorophores et les composants cellulaires et provoquent des réponses biologiques indésirables. Nous avons récemment montré qu'il est possible d'exploiter un processus photophysique appelé croisement intersystème inverse (RISC) pour dépeupler les états triplets par co-illumination à une 2e longueur d'onde et réduire le photoblanchiment des protéines fluorescentes vertes et jaunes (Ludvikova et al., Nat. Biotechnol. 2024, 42, 872). Il s'agira d'étendre cette approche à d'autres fluorophores en concevant des schémas d'illumination adaptés à chacun, en caractérisant l'effet de la co-illumination sur la phototoxicité et le photoblanchiment, et, enfin, en mettant en oeuvre une ou plusieurs applications biologiques.
Activités
Les activités prévues comprennent :
1) La préparation d'échantillons. Les fluorophores seront étudiés à la fois in vitro (production de protéines fluorescentes recombinantes) et in vivo dans des bactéries et des cellules mammifères (culture cellulaire). Les expériences in vitro impliqueront également la réalisation et l'utilisation de dispositifs microfluidiques pour confiner les solutions de fluorophores pendant l'illumination.
2) L'utilisation, l'alignement et la modification de montages optiques. Deux microscopes plein champ à double illumination seront utilisés au cours du projet : un microscope « maison » dédié aux caractérisations photophysiques et un microscope Nikon dédié aux expériences in vivo. Des montages de spectroscopie résolue en temps micro-milliseconde seront également utilisés pour caractériser les états triplets des fluorophores. Ces différents montages devront être adaptés pour permettre l'étude de chaque fluorophore (changement des sources d'illumination, des filtres etc.).
3) L'utilisation, l'adaptation et le développement de codes pour l'analyse des données. Le projet générera des données de spectroscopie (spectres et cinétiques) ainsi que des images de microscopie, qui devront être analysées. Nous chercherons également à rendre compte des effets observés expérimentalement à l'aide de modèles photophysiques.
Compétences
Nous recherchons un docteur (H/F) en biophysique ou en physico-chimie à l'interface avec la biologie ayant de solides compétences en microscopie de fluorescence (préparation d'échantillons, design d'expériences, acquisition de données, analyse d'images) ainsi qu'en programmation. Des compétences supplémentaires dans un ou plusieurs des domaines suivants seront appréciées : microfluidique (lithographie douce), photophysique, spectroscopie, optique, instrumentation, microbiologie, biologie cellulaire (culture cellulaire), biochimie/biologie moléculaire (production de protéines recombinantes). Le candidat (H/F) devra également avoir un bon niveau d'anglais scientifique.
Contexte de travail
L'ingénieur recruté (H/F) sera basé au département de chimie de l'ENS à Paris où il sera intégré dans l'équipe AIV (Analyse et Ingénierie du Vivant - 8 permanents et une dizaine de doctorants/postdoctorants). Il aura accès aux microscopes et aux équipements de spectroscopie de l'équipe, à la plate-forme de techniques biologiques du département ainsi qu'à la plate-forme de microfluidique de l'Institut Pierre-Gilles de Gennes (3 min à pied de l'ENS). Le projet implique une collaboration étroite avec l'équipe MUSE (Mutagenesis in Single-Cells and Evolution) à l'INRAE Jouy-en-Josas (Institut Micalis) où pourront également se dérouler certaines campagnes expérimentales.
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