Post doctorat (H/F) en résolution structurale cryo-TEM d’un polymère conducteur — CNRS

Missions :

Le post-doctorant / la post-doctorante contribuera à la description structurale à l’échelle moléculaire d’un complexe polymère (PEDOT :PSS) dont la structure reste largement débattue dans la communauté scientifique mondiale. Il s’agira de transférer et adapter les approches, développées en biologie structurale pour la reconstruction de structures cryo-TEM, en chimie.

Le projet est financé par le CNRS Chimie.

Activités :

L’objectif de ce projet de recherche est d’obtenir un modèle 3D à l’échelle quasi-atomique des fibres de PEDOT:PSS (polymère pi-conjugué, semi-conducteur) présentes en dispersion dans l’eau. Ce complexe de polymères est de référence dans de nombreux domaines de l’énergie (photovoltaïque, thermoélectricité, capteur, etc.), de la bioélectronique ou du biomédical aussi bien au niveau industriel qu’académique. L’approche utilisée pour révéler la structure est la combinaison de (1) la cryo- microscopie électronique à transmission (cryo-TEM) à haute résolution et (2) l’analyse d’images par des logiciels comme RELION ou cryoSPARC. Cette méthodologie a déjà été largement exploitée en biologie structural mais encore trop peu pour des polymères Notre objectif est donc d’utiliser les mêmes approches pour le PEDOT :PSS. À partir de jeux de données cryo-TEM en haute résolution, il s’agira d’analyser les structures présentes dans les micrographies et de réaliser une sélection des objets selon leur morphologie.

Une étape d’optimisation des paramètres de traitement d’images contribuant à l’obtention de classes 2D moyennes sera ensuite nécessaire. Par la suite, il sera possible de vérifier la qualité des classes 2D par des analyses comparatives de diffusion de rayons X. L’objectif final est d’obtenir une reconstruction 3D et d’affiner le modèle structural en prenant en compte les données de diffusion de rayons X (SAXS-WAXS) et la littérature sur la structure du PEDOT :PSS.

Cette méthodologie déjà développée dans notre laboratoire reste à être appliquée aux polymères. Il s’agit d’un travail exploratoire et novateur. L’absence de consensus scientifique mondial permettra d’illustrer comment la cryo-TEM et la reconstruction d’images peuvent apporter des éléments de réponse majeurs.

Contexte de travail :

Le projet de recherche sera réalisé au sein de l'équipe SYFOS (Systèmes Fonctionnels Structurés), l'une des sept équipes de l'Institut Charles Sadron. L'ICS est un institut de recherche du CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique) associé à l'Université de Strasbourg (Unistra) internationalement reconnu pour ses activités de recherche en science des macromolécules et des systèmes auto-assemblés. Le projet sera réalisé au sein d'une équipe multidisciplinaire composée de Laure Biniek (experte en polymères conjugués), Alexis Bigo—Simon (spécialiste en auto-assemblage, traitements d'images et reconstruction structurale 3D), Marc Schmutz (expert en cryo-TEM) et Jérôme Combet (sp

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Competences :

• Formation (Master et /ou doctorat) en biologie structurale ou reconstruction d’images cryo-TEM
• Reconstruction de structures à partir d’images cryo-TEM
• Maîtrise de RELION ou cryoSPARC
• Une compétence en reconstruction de systèmes hélicoïdaux serait un plus
• Utilisation d’un système d’exploitation sous Linux pour le développement de code (bash, python) et d’analyses d’images
• Gestion des données scientifiques massives (images et traitement) et analyse bibliographique critique sur les méthodes à l’état de l’art
• Méthodes de communication en milieu multidisciplinaire (chimie-physique, microscopie et analyse d’images)
• Autonomie dans la gestion d'un projet scientifique
• Communication scientifique (rapports, présentations orales, articles)
• Anglais scientifique courant (écrit et oral) niveau B2-C1

Contraintes et risques :

Pas de contraintes ni de risques particuliers.

Documents à fournir : un CV détaillé comprenant les publications scientifiques et communications orales, une lettre de motivation (en lien avec le projet proposé) et deux lettres de référence (dont au moins une par un expert en reconstruction de structures).

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.

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C’est l’une des plus importantes institutions publiques au monde : 33 000 femmes et hommes (dont plus de 16 000 chercheurs et plus de 16 000 ingénieurs et techniciens), 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, le CNRS développe des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire national, en Europe et à l’international. Le lien étroit entre ses missions de recherche et le transfert vers la société fait du CNRS un acteur clé de l’innovation en France et dans le monde.

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