Le Centre national de la recherche scientifique est un organisme public de recherche pluridisciplinaire placé sous la tutelle du ministère de l’Enseignement supérieure et de la Recherche. Créé en 1939 et dirigé par des scientifiques, il a pour mission de faire progresser la connaissance et être utile à la société dans le respect des règles d’éthique, de déontologie et d’intégrité scientifique.

Sujet de thèse :
Capteur optique pour la détection et l'immobilisation des pesticides organophosphorés
Contexte :
Le travail sera pour moitié effectué à l'Institut de Physique de Nice (INPHYNI, Université Côte d'Azur, CNRS UMR 7010, 17 rue Julien Lauprêtre, 06200 Nice), dans l'équipe "Magnetorhéologie et nanomatériaux". Cet institut Niçois compte 175 chercheurs, enseignants- chercheurs, ingénieurs, techniciens et doctorants dont l'activité est organisée en 3 axes et 11 équipes de recherche en photonique, ondes et physique quantique, ainsi qu'en physique non linéaire, fluides complexes et biophysique.
Description du projet de doctorat

Les composés organophosphorés (OP) sont une classe de substances chimiques contenant des atomes de phosphore liés à des groupes organiques et à l’oxygène. Ces composés sont largement utilisés en agriculture comme pesticides, ainsi que dans des applications industrielles, notamment comme retardateurs de flamme, plastifiants et lubrifiants. Hautement toxiques, ils peuvent provoquer une neurotoxicité en inhibant l’activité de l’enzyme acétylcholinestérase. De plus, les OP sont persistants dans l’environnement, contaminant souvent le sol, l’eau et l’air, ce qui peut entraîner des dommages écologiques à long terme.

Traditionnellement, l’analyse des composés OP repose sur des techniques chromatographiques complexes, coûteuses et longues (HPLC, GC), nécessitant l’envoi d’échantillons à un laboratoire spécialisé, ce qui pose des problèmes de conservation et de préservation des échantillons et empêche toute mesure in situ. Pour pallier cette limitation, le développement de méthodes de détection suscite un vif intérêt, notamment pour la conception de dispositifs portables et à faible coût permettant une détection rapide et sur site des composés OP . Parmi ces méthodes, l’utilisation d’enzymes (acétylcholinestérase, phosphatase alcaline, hydrolase des organophosphorés, etc.) comme capteurs pour la détection des pesticides a été largement étudiée. Cependant, ces approches ne peuvent pas remplacer les analyses chromatographiques en raison de leur sensibilité et sélectivité limitées. De plus, l’efficacité des capteurs enzymatiques est influencée par le pH, la température et l’humidité, ce qui les rend inadaptés à certaines applications.

Les capteurs électrochimiques non enzymatiques suscitent un intérêt croissant en raison de leur faible coût, de la rapidité d’analyse et de leurs limites de détection très basses. La sensibilité de ces capteurs dépend principalement des propriétés conductrices du matériau utilisé. Parmi ces matériaux, le graphène, les nanotubes de carbone, les nanoparticules métalliques et d’oxydes métalliques, les nanopolymères, les structures organométalliques (MOF) et les polymères à empreinte métallique (MIP) ont été étudiés, mais des améliorations restent nécessaires, notamment pour optimiser la sensibilité, la sélectivité et la stabilité des performance
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Le Centre national de la recherche scientifique est l’une des plus importantes institutions publiques au monde : 34 000 femmes et hommes (plus de 1 000 laboratoires et 200 métiers), en partenariat avec les universités et les grandes écoles, y font progresser les connaissances en explorant le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines. Depuis plus de 80 ans, y sont développées des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire national, en Europe et à l’international. Le lien étroit que le CNRS tisse entre ses missions de recherche et le transfert vers la société fait de lui un acteur clé de l’innovation en France et dans le monde. Le partenariat qui le lie avec les entreprises est le socle de sa politique de valorisation et les start-ups issues de ses laboratoires (près de 100 chaque année) témoignent du potentiel économique de ses travaux de recherche.

Contraintes et risques :
Dans le cadre d’un contrat financé par Horizon Europe dans le cadre des appels Doctoral Networks des actions Marie Sklodowska-Curie, le doctorant sera encadré par deux tuteurs académiques de deux universités différentes et par un mentor, un partenaire industriel. Pour cette offre de thèse, d'une durée de 4 ans, le doctorant effectuera pour moitié son travail de thèse à l'Institute of Low Temperature and Structure Research, Polish Academy of Sciences , en Pologne sous la supervision Dr Maciej Ptak. Le mentor industriel est KLEARIA (France), le doctorant sera amené à travailler auprès de cet industriel. Deux séjours de 1 mois sont également prévus au cours de la thèse, le premier à l'Université de Tampere (Finlande) et le second à l'Université de Nazarbayev (Kazakhstan).