Offre de Stage - Développement d’un robot de pipetage pour l’assemblage 3D de sphéroides

Conditions du stage

Électronique/Automatisation /Mécatronique

• Lieu : Toulouse, LAAS-CNRS
• Durée : 6 mois à partir de Janvier/Février 2026
• Gratification : selon réglementation en vigueur.
• Encadrement : Raphaëlle Paounov (Ingénieure d’étude) & Laurent Malaquin (Directeur de Recherche - Responsable de l’équipe ELiA)

Contexte

La recherche biomédicale actuelle est dépendante des modèles cellulaires mis à sa disposition. Actuellement, le modèle murin reste la référence pour tout type d’essais effectué avant le passage à l’humain. En revanche, il reste éloigné génétiquement de l’homme et présente des problématiques de compatibilité. Au cours des dernières années, la recherche biomédicale européenne et mondiale s’oriente vers l’utilisation de modèles d’organes et de tissus humains artificiels (in vitro) afin de s’affranchir des modèles in vivo. Ces derniers présentant de nombreuses problématiques éthiques, réglementaires, budgétaires et écologiques.

Au sein de notre équipe, nous développons un modèle de tissu adipeux humain à partir d’échantillon de patients donneurs. Les tissus humains sont composés d’un microenvironnement particulier supporté par la matrice extracellulaire (MEC). Pour simuler la microarchitecture de la MEC in vitro, nous avons recours à l’utilisation du GelMA, un hydrogel polymérisable à la lumière UV. L’hydrogel est ensuite ensemencé avec des cellules stromales adipocytaires provenant d’échantillons de patients obtenus avec la collaboration du laboratoire Restore. Avant l’ensemencement, les cellules sont cultivées pour devenir des sphéroïdes (amas cellulaires), permettant d’initier les cellules à un développement spatial tridimensionnel. Les sphéroïdes doivent être assemblés de façon précise, standardisé et reproductible dans la matrice d’hydrogel. Pour ce faire, nous développons un robot de pipetage permettant de manipuler ces objets sans perturber les sphéroïdes et en assurant le contrôle de leur position. Cette innovation offre une plateforme plus robuste, indépendante de la variabilité humaine, et ouvre la voie à la mise en place de protocoles reproductibles pour l’étude des interactions cellules-matrice.

Schéma théorique du robot développé par l’équipe

Objectifs du stage

Le travail attendu porte sur l’amélioration du robot déjà existant, ainsi que le développement d’une interface utilisateur et l’implémentation d’une IA pour la reconnaissance d’objets. Simultanément, le robot pourra être adapté pour une application en biologie marine :

• Optimisation d’un robot de pipetage pour la génération de sphéroïdes encapsulés dans de l’hydrogel puis construction d’objets 3D à partir des gouttes générées
• Développement d’une interface utilisateur facile d’utilisation
• Développement d’un algorithme d’intelligence artificielle pour la reconnaissance d’objets
• Caractérisation mécanique des objets 3D générés par le robot
• Déploiement du robot et essais dans un laboratoire biologique
• Adaptation du robot pour un projet de biologie marine (Observatoire Océanologique de Banyuls-sur-mer)

Missions et activités

• Programmation (Python, ou autre selon les besoins).
• Conception 3D (Fusion 360, OnShape)
• Intégration et tests sur banc expérimental.
• Rédaction de rapports d’avancement et présentation des résultats.

Profil recherché

• Étudiant en Master 2, école d’ingénieur ou équivalent avec une spécialisation en électronique, automatique, mécatronique ou instrumentation.
• Compétences attendues :
  • Connaissances solides en électronique analogique et numérique.
  • Connaissances solides en programmation d’intelligence artificielles pour la reconnaissance d’objets
  • Pratique de la programmation de microcontrôleurs (Arduino, STM32, PIC, etc.).
  • Notions d’automatisation et de contrôle/commande.
  • Des compétences en développement logiciel (Python, LabVIEW, Matlab, etc.) sont un plus.
  • Connaissances en modélisation 3D (Fusion 360, OnShape)
• Qualités appréciées : autonomie, rigueur, sens de l’organisation, goût pour l’expérimentation en milieu pluridisciplinaire

Candidature

Envoyer CV et lettre de motivation à : Raphaëlle Paounov (rpaounov@laas.fr) et Laurent Malaquin ( )difier dans l’interface d’édition: champ 'description' de la page Offre.