Décontamination hydrodynamique de surfaces // Hydrodynamic removal of bacteria from surfaces

La propagation de micro-organismes pathogènes à partir de surfaces contaminées représente un problème majeur de santé publique, provoquant des infections nosocomiales ou des intoxications alimentaires. La contamination de surfaces par des bactéries implique la sécrétion d'une matrice extracellulaire qui offre une résistance accrue aux traitements chimiques ou pharmaceutiques. Les stratégies actuelles pour éliminer les bactéries fixées à des surfaces difficiles d'accès reposent principalement sur l'utilisation de produits chimiques dangereux pour l'environnement, ou d'antibiotiques, qui favorisent l'émergence de souches résistantes. Dans ce contexte, il est essentiel de développer des stratégies alternatives plus écologiques pour la décontamination des surfaces, telles que des procédés basés sur l'action mécanique d'une interface air/liquide en mouvement et sur le séchage.

Ce projet de thèse vise à étudier expérimentalement les aspects physico-chimiques de la résistance bactérienne à la décontamination de surfaces par des bulles, et comment une procédure de nettoyage imparfaite peut induire l'émergence de bactéries mécaniquement résistantes par survie sélective à la surface. La personne retenue s'appuiera sur les compétences expérimentales des équipes impliquées en microbiologie, microfluidique, microscopie et d'analyse d'images pour étudier le rôle de la matrice extracellulaire dans la survie bactérienne à la décontamination mécanique. Elle concevra et réalisera des expériences modèles pour imager l'adhésion bactérienne, la formation de colonies et l'élimination ou la réorganisation ultérieure des bactéries lors du passage d'une bulle dans un canal.
Dans un deuxième temps, elle étudiera également si des sous-populations de bactéries présentant des phénotypes particuliers sont sélectionnées lors de la décontamination mécanique, et si le séchage peut lui-même modifier l'expression génétique. Enfin, elle interagira avec une équipe de physicien.ne.s et de théoricien.ne.s de la matière molle afin de modéliser ses données expérimentales à l'aide de l'hydrodynamique des couches minces, du démouillage et de la modélisation du séchage des gels.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

The spread of pathogenic micro-organisms from the surface of contaminated equipment represents a major public health issue, causing nosocomial infections or food spoilage. Surface contamination by bacteria involves the secretion of an extracellular matrix that greatly increases resistance to chemical, pharmaceutical or mechanical assaults. Current strategies to remove surface-attached bacteria in hard-to-reach, confined environments mostly rely on the use of environmentally hazardous chemicals, or antibiotics that lead to the emergence of resistant strains. In this context, there is a strong drive to devise milder and greener strategies for surface decontamination, such as processes based on the mechanical action of a moving air/liquid interface and subsequent surface drying.


This PhD proposal aims to investigate experimentally the physico-chemical aspects of bubble-mediated surface decontamination, and how an imperfect cleaning procedure may induce the emergence of mechanically-resistant bacteria through selective survival on the surface.
The successful candidate will combine the experimental know-how of the involved teams in microbiology, microfluidics, microscopy and image analysis to study the role of the extracellular matrix in bacterial survival to mechanical decontamination. They will design and perform model experiments to image bacterial adhesion, colony formation, and subsequent removal or reorganisation of bacteria under the passage of a bubble in a flow channel. In a second part, they will also investigate whether sub-populations of bacteria with particular phenotypes are selected during bubble transit and drying, and whether drying could further modify gene expression and lead to increased resistance. Finally, they will interact with a team of soft matter physicists and theorists in an effort to model their experimental data using thin film hydrodynamics, dewetting and modelling of gel drying.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Début de la thèse : 01/10/2025

Plan Investissement d'Avenir (Idex, Labex)

Université Grenoble Alpes

47 PHYS - Physique

Nous recherchons un.e expérimentateur.ice physicien.ne, bio physicien.ne ou microbiologiste enthousiaste et rigoureux.se ayant un vif intérêt pour les travaux multidisciplinaires. Le travail expérimental inclura microbiologie, microfluidique et microscopie. Si aucune expérience préalable dans le domaine n'est indispensable, de bonnes compétences expérimentales en général et de la rigueur sont indispensables. En parallèle, un intérêt pour les concepts de matière molle et la modélisation sera essentiel pour interpréter les données. Une expérience en analyse de données (y compris en programmation) est un plus. La langue de travail de l'équipe est l'anglais : un bon niveau est requis, ainsi que de bonnes compétences en communication pour assurer une collaboration efficace entre les laboratoires. Les candidats intéressés sont priés d'écrire à Sigolène Lecuyer (sigolène.lecuyer@ens-lyon.fr) et Delphine Débarre (delphine.debarre@univ-grenoble-alpes.fr) en fournissant une lettre de motivation, un CV, un relevé de notes et les coordonnées de deux personnes référentes (indiquer « Doctorat - Décontamination » en objet du mail). Date limite de candidature : 31/07/2025. Les candidatures anticipées sont encouragées, le poste pouvant être pourvu avant cette date.
We are looking for an enthusiastic and rigorous experimental physicist, biophysicist, bioengineer or microbiologist with a keen interest in multidisciplinary work. Experimental work will include microfluidics, microscopy and microbiology. No previous experience in these fields is required but good experimental skills and a taste for meticulousness are essential. Interest for soft matter concepts and modelling will help to interpret the data. Experience in data analysis (including programming) is a plus.
 The working language of the team is English: a good level is required, as well as good communication skills to ensure efficient collaboration between the labs. Interested candidates should write to Sigolène Lecuyer (sigolene.lecuyer@ens-lyon.fr) and Delphine Débarre (delphine.debarre@univ-grenoble-alpes.fr) with a motivation letter, CV, transcript of university record, and contact information of two referees (indicate “PhD studentship - Decontamination” as e-mail subject). Application deadline: 31/07/2025. Early applications are encouraged as the position may be filled before the deadline.