Architectures supramoléculaires 2D/3D bioHybrides contrôlées par l'ADN (SupraDNA) // BioHybrid 2D/3D supramolecular architectures controlled by DNA

Cette thèse s'inscrit dans un projet de recherche (SupraDNA) dont l'objectif est de concevoir et de préparer des modules de constructions moléculaires, constitués de la molécule d'ADN conjuguée à des molécules polyfonctionnelles structurantes (type cyclodextrine, peptide, dendrimères, molécules cages). Ces briques élémentaires originales seront utilisées comme modules de constructions pour préparer des architectures supramoléculaires par auto-assemblage guidé par l'ADN, grâce aux propriétés d'hybridations sélectives des nucléobases. Basée sur une approche mécano-programmable, les nanostructures ADN hybrides orchestrent une macro-organisation à grande échelle (nano-, micro- et macro) permettant d'accéder à des structures 2D/3D contrôlées et modulables en taille et morphologie.
Cette thèse pluridisciplinaire fera appel à des approches de synthèse organique et de bio-conjugaison chimique, suivi de l'auto-assemblage des briques élémentaires par reconnaissance/hybridation sélective des brins d'ADN. Les nano(bio)architectures, obtenues en solution ou immobilisées sur surface, seront caractérisées par des techniques complémentaires basées sur les microscopies de type AFM, TEM, SEM et STEM.
La possibilité de fonctionnalisation (conjugaison, métallisation), d'immobilisation sur surface ou d'activation programmée (photo-, bio- ou chimio-activation contrôlée par des agents et stimuli extérieurs) de ces architectures biohybrides permettront d'accéder à des matériaux innovants qui pourront trouver des applications dans divers domaines, tels que les biocapteurs, la catalyse ou la nano-photonique/électronique.
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This thesis is part of a research project (SupraDNA) whose objective is to design and prepare molecular building blocks, consisting of the DNA molecule conjugated to polyfunctional structuring molecules (cyclodextrin, peptide, dendrimer, cage molecule type). These original building blocks will be used as building blocks to prepare supramolecular architectures by DNA-guided self-assembly, thanks to the selective hybridization properties of nucleobases. Based on a mechano-programmable approach, hybrid DNA nanostructures govern macro-organisation on a large scale (nano-, micro- and macro), giving access to 2D/3D structures that are controlled and modulable in size and morphology.
This multidisciplinary thesis will use organic synthesis and chemical bioconjugation approaches, followed by the self-assembly of elementary building blocks by selective recognition/hybridisation of DNA strands. The nano(bio)architectures, obtained in solution or immobilised on a surface, will be characterised using complementary techniques based on AFM, TEM, SEM and STEM microscopies.
The possibility of functionalisation (conjugation, metallisation), surface immobilisation or programmed activation (photo-, bio- or chemo-activation controlled by external agents and stimuli) of these biohybrid architectures will provide access to innovative materials that could find applications in various fields, such as biosensors, calalysis or nano-photonics/electronics.
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Début de la thèse : 01/10/2025
WEB : https://irig.cea.fr/drf/irig/english/Pages/Platform/BIOMade_uk.aspx

Contrat doctoral

Concours pour contrat doctoral

Université Grenoble Alpes

218 CSV- Chimie et Sciences du Vivant

Formation initiale en Chimie Organique, Chimie Moléculaire ou Nanochimie avec un fort intérêt pour les nanosciences et les techniques de caractérisations associées
Degree in Organic Chemistry, Molecular Chemistry or Nanochemistry with a strong interest in nanosciences and associated characterisation techniques