Où docteurs et entreprises se rencontrent
Menu
Connexion

Vous avez déjà un compte ?

Nouvel utilisateur ?

Vous aviez déjà un compte sur l’ancien site de l’ABG, afin de le valider aujourd’hui, merci de suivre la procédure de récupération de mot de passe.

Mot de passe oublié

Vers une microfluidique flexible : définition, design et fabrication d'unités microfluidiques modulaires pour réaliser le prototypage rapide de procédés complets.

ABG-80646 Sujet de Thèse
10/10/2018 > 25 et < 35 K€ brut annuel
Laboratoire Charles Coulomb - Université de Montpellier
Montpellier - Occitanie - France
Vers une microfluidique flexible : définition, design et fabrication d'unités microfluidiques modulaires pour réaliser le prototypage rapide de procédés complets.
  • Sciences de l’ingénieur
  • Matériaux
  • Physique
Microfluidique, microstructuration, matériaux hybrides, microtechnologie, capteurs

Description

MedinCell s’est spécialisée dans le développement de formulations brevetées à base de copolymères biocompatibles comprenant des sections hydrophiles de Polyéthylène Glycol (PEG) et des sections hydrophobes de polyacide lactique (PLA). Ces copolymères se présentent sous forme dissoute dans un solvant adapté, comme le diméthylsulfoxyde (DMSO). Il est possible d’y ajouter un principe pharmaceutique actif (API) sous forme dissoute ou bien sous forme dispersée. Dans un milieu aqueux tel que le milieu sous-cutané, les formulations ainsi réalisées précipitent, pour former un dépôt semi-solide, qu’on appelle le BEPO™. Le BEPO™ n’étant pas complètement stable, il se dégrade lentement dans l’organisme et libère progressivement le principe actif qu’il renferme.  Cette technologie permet ainsi de délivrer un principe actif au patient pendant des mois sans qu’il y ait besoin de procéder à de nouvelles injections. 

            Le développement des plateformes de libération prolongée telles que BEPO™ nécessite de nombreux tests IVR (in vitro Release). A l’heure actuelle, ces tests consomment énormément de ressources, de temps et donc coutent très chers aux sociétés qui les développent. De plus ces tests n’offrent que peu d’intérêt quand leur comportement n’est pas corrélé avec les tests in vivo. C’est la raison pour laquelle MedinCell développe des procédés et des méthodes d’analyse microfluidiques qui permettent de réaliser plusieurs tests en parallèle avec un suivi continu et en temps réel des cinétiques de dissolution/dégradation.  L’intérêt de tels systèmes est de gagner beaucoup de temps, doffrir un meilleur "screening" des formulations, mais aussi de fournir suffisamment de données pour modéliser finement la physicochimie des libérations. In fine, ce type de recherche doit permettre de comprendre et mimer le comportement des BEPO™ dans le milieu in vivo.  

            Dans ce contexte, l'objectif ultime du travail de cette thèse sera de réaliser des dispositifs microfluidiques offrant une large flexibilité d’applications. La versatilité de ces systèmes est cruciale dans un domaine où les exigences changent rapidement pour s’adapter à l’environnement réglementaire et aux spécificités des clients et des produits. Pour atteindre cet objectif, la recherche et le développement se fera autour des techniques de micro-fabrication, pour concevoir et réaliser des unités élémentaires. Chaque unité sera associée à une fonction spécifique. L’assemblage de telles unités permettra alors de réaliser des prototypes de procédés complets, dont les fonctionnalités resteront aisément modulables en modifiant leur architecture.

 

La réalisation de ce projet nécessite un travail de recherche orienté principalement sur les points suivants :

·       Développer un système d’interconnexion fiable (fluidique, électrique) : choix des matériaux en adéquation avec les procédés de fabrication et les contraintes de l'application, réalisation des différents designs sur base de simulations mécaniques, électriques et fluidiques, et prendre en charge les caractérisations et tests nécessaires à la validation.

 

·       Intégration de fonctions électroniques élémentaires sur les dispositifs fluidiques (mesures de flux, de température, de pression…) : L’objectif est de réaliser des couplages entre le fluidique et l’électronique amenant une plus grande précision des mesures et une meilleure intégration monolithique des systèmes. Cette partie demande une large connaissance des procédés de micro fabrication et des propriétés des matériaux. Le développement de dispositifs électroniques sur plastique est un challenge dans beaucoup d'applications : il met en œuvre beaucoup de contraintes dans la fabrication, contrôle des états de surface, maitrise des propriétés des matériaux en couches minces, l'influence de la taille sur les propriétés physiques (électromigration, écoulements laminaires, diffusion des interfaces , transferts thermiques … ) La finalité de cette partie est la fabrication de premiers éléments modulaires simples  qui seront compatibles avec les applications existantes.

           

            Le travail de l'étudiant commencera par un bilan exhaustif de toutes les technologies existantes au regard de l'objectif recherché. Cette analyse devra lui permettre de développer la technologie de fabrication innovante pour réaliser des dispositifs élémentaires munis d'interconnexions robustes et fiables. Une attention particulière sera portée sur la photostructuration utilisant des matériaux hybrides organiques-inorganiques. En effet, outre l'avantage d'atteindre des résolutions submicroniques, ces matériaux sont parfaitement ajustables d'un point de vue de leurs propriétés de cœur ou de surface en jouant simplement sur la composition. Il devient ainsi possible d'adapter en amont le matériau à la fonction qui lui sera dévolue. Ce type de matériaux peut tout aussi bien intervenir dans la fabrication d'un "master" comme dans la réalisation directe des canaux microfluidiques.

            A l'issue de cette étude, l'étudiant se consacrera à la réalisation des premiers modules et à l'optimisation de tous les procédés mis en jeu. Il devra mettre en œuvre les outils de caractérisations les plus pertinents et à des échelles appropriées selon que l'on s'attache aux matériaux (structure, texture, propriétés physico-chimiques…) ou au dispositif (topographie de surface, rugosité…).

            Enfin, le sujet de cette thèse étant résolument orienté vers la valorisation, l'étudiant sera chargé de réaliser un prototype à l'attention de l'entreprise partenaire.

Nature du financement

Financement public/privé

Précisions sur le financement

Co financement Région Occitanie et Société Medincell

Présentation établissement et labo d'accueil

Laboratoire Charles Coulomb - Université de Montpellier

Le Laboratoire Charles Coulomb (L2C) UMR 5221, créé au 1er Janvier 2011, est une Unité Mixte de Recherche 

L’Unité rassemble plus d’une centaine de chercheurs en Physique, près de 50 personnels d’accompagnement et de soutien à la recherche, et environ 80 personnels non-permanents (émérites, doctorants, post-doctorants…).

Le Laboratoire présente un large éventail de thématiques allant de la Physique théorique la plus mathématique à la Physico-Chimie et la Biophysique, avec un socle de recherches théoriques et expérimentales consacrées à la Matière Condensée et aux Nanosciences. Ses recherches se situent souvent aux interfaces avec la Chimie, les Sciences du Vivant et l’Électronique.

Le L2C dispose d’un ensemble de techniques expérimentales de haut niveau, en particulier une plateforme de spectroscopies optiques, unique en termes de performances, dans le contexte national.
Laboratoire de recherche fondamentale, le L2C est néanmoins au cœur de nombreux partenariats industriels et recherches à visées applicatives conduisant au dépôt de brevets, voire à la création de startups.

Le travail se fera au sein de l'équipe "Matériaux Hybrides et Nanostructurés" qui mettra à sa disposition tous les équipements de synthèse, mise en forme  et caractérisation qu'elle possède. Il sera également supporté par la Plateforme Opto-Microfluidique de Montpellier (POMM – en création) pour la partie fabrication et prototypage des dispositifs. Les autres plateformes de l'Université de Montpellier, de la Région Occitanie et du CNRS pourront également être sollicitées pour bénéficier de compétences non disponibles en interne.

Intitulé du doctorat

Doctorat de Physique

Pays d'obtention du doctorat

France

Etablissement délivrant le doctorat

Université de Montpellier

Ecole doctorale

I2S

Profil du candidat

Science et Génie des Matériaux

Microfabrication

Micro et nanotechnologies

 

Date limite de candidature

31/10/2018
Postuler
Fermer

Vous avez déjà un compte ?

Nouvel utilisateur ?


Mot de passe oublié
Besoin d'informations ?

Vous souhaitez recevoir une ou plusieurs lettres d’information de l’ABG. Chaque mois des actualités, des offres, des outils, un agenda…