Thèse sur le développement de robot millimétrique pour laboratoire sur puce H/F

Informations générales
Intitulé de l'offre :
Thèse sur le développement de robot millimétrique pour laboratoire sur puce H/F

Référence : UMR6174-ANTBAR-002

Nombre de Postes : 1

Lieu de travail :
BESANCON

Date de publication :
lundi 15 avril 2024

Type de contrat :
CDD Doctorant/Contrat doctoral

Durée du contrat : 36 mois

Date de début de la thèse : 1 septembre 2024
Quotité de travail :
Temps complet

Rémunération :
La rémunération est d'un minimum de 2135,00 € mensuel

Section(s) CN :
Sciences de l'information : traitements, systèmes intégrés matériel-logiciel, robots, commandes, images, contenus, interactions, signaux et langues

Description du sujet de thèse

Contexte : Le traitement d'un très grand nombre de maladies, dont les cancers, est étroitement lié à notre capacité à comprendre et à exploiter le développement des populations cellulaires. La caractérisation, le tri et la manipulation de ces cellules sont donc de formidables défis pour les thérapies du futur. Ces dernières années, des progrès significatifs ont été réalisés, notamment grâce au développement de laboratoires sur puce (Lab-On-Chip). Ces dispositifs sont composés de canaux fluidiques micrométriques et comprennent plusieurs étapes de détection et de caractérisation. Cependant, ces étapes nécessitent des équipements externes importants (tels que laser, caméra ou système magnétique) et leur nombre par puce reste donc limité.
Le département femto-st de l'AS2M s'est donc intéressé au développement de microrobots qui pourraient travailler en parallèle à l'intérieur de ces puces. De tel robots permettrait de combiner potentiellement des centaines d'étapes dans une seul puce permettant une automatisation indispensable au raccourcissement du temps de production des traitements personnalisés (qui par définition ne peuvent pas être produite à l'avance) ainsi qu'à la réduction des coûts de production pour assurer l'accès à l'ensemble de la population.
Objectif : Pour relever ce défi, cette thèse se concentrera sur la conception d'une nouvelle architecture robotique hydraulique suffisamment petite pour être incluse dans un laboratoire sur puce avec des dimensions inférieur au millimètre. L'objectif final de ce microrobot étant d'effectuer les tâches clés suivantes : tri, caractérisation et injection de cellules. L'approche hydraulique permettra d'atteindre une grande compacité combinée à une loi de commande simple ouvrant la voie à l'intégration de centaines de microrobots autonomes dans une puce d'un centimètre carré en s'appuyant sur l'informatique et l'automatisation basées sur la pression.

Contexte de travail

Lieu principal : Institut FEMTO-ST (Besançon, France)
Deuxième site : Imperial College London (Royaume-Uni). Ce projet fait partie d'une collaboration entre le CNRS et l'Imperial College. Opportunité de passer de quelques semaines à quelques mois à Londres.
L'institut Femto-st offre un environnement unique pour cette recherche. En effet, le candidat bénéficiera d'une expertise mondialement reconnue dans la conception de microrobots et de l'accès à des ressources de pointe en matière de microfabrication et de manipulation, à savoir :
- Un accès complet aux ressources de la salle blanche de Mimento (https://platforms.femto-st.fr/centrale-technologie-mimento/) pour la microfabrication. Mimento est l'une des cinq principales plateformes académiques de microfabrication en France (réseau Renatech), elle permet l'impression 3D à résolution submicrométrique et l'usinage du verre à des résolution sub-micrométrique, la microscopie électronique à balayage (MEB), le processus de lithographie, la gravure au plasma et le dépôt de couches minces de métal.
- Des pinces optiques qui permettent la manipulation et le retour de force sur des objets micrométriques