Caractérisation mécanique d’hydrogels structurés pour l’ingénierie tissulaire

Mots clés : Hydrogels, mécanobiologie, matrice extracellulaire, systèmes microphysiologiques

Durée : 6 mois à compter de Janvier/Février 2026

Localisation : LAAS-CNRS Toulouse – Equipes ELiA et TEAM

1. Contexte

La reconstruction in vitro de tissus fonctionnels capables de reproduire la complexité de la matrice extracellulaire (MEC) constitue un enjeu majeur pour les domaines de la biologie et de la santé. Ces microenvironnements tissulaires sont régis par un ensemble de signaux mécaniques, topographiques et biochimiques. Les propriétés physiques de la MEC — rigidité, viscoélasticité, porosité, dégradabilité — influencent directement la morphogenèse, la différenciation et les fonctions cellulaires. Les hydrogels représentent des matériaux de choix pour mimer la MEC grâce à leur biocompatibilité et leur capacité à être structurés et fonctionnalisés. Les techniques de microfabrication et de microtechnologies permettent d’ajuster leurs propriétés mécaniques et architecturales, ouvrant la voie à la conception de systèmes microphysiologiques capables de reproduire de manière contrôlée les fonctions tissulaires. Cependant, la maîtrise et la caractérisation fine des propriétés mécaniques et de transport demeurent des verrous essentiels à lever pour concevoir des modèles biologiquement pertinents.

Dans le cadre du projet PEPR MEDOOC qui vise le développement de systèmes microphysiologiques (Organ on chip), notre équipe développe des matrices hydrogel structurées en trois dimensions, aux propriétés mécaniques et topographiques contrôlées, destinées à l’étude de l’organisation cellulaire et de la dynamique tissulaire dans des modèles intestinaux in vitro. Nous souhaitons coupler ces matériaux à des technologies originales de mise en forme par photo polymérisation en utilisant la technologie Primo (Alvéole) qui permet de structurer en 3D les propriétés mécaniques et topologiques de matériaux afin de créer des modèles mimétiques de tissus.

L’objectif de ce stage est de développer et caractériser des hydrogels structurés par photopolymérisation 3D destinés à l’intégration dans des systèmes microphysiologiques. Ce travail s’inscrit dans une démarche d’ingénierie des microenvironnements tissulaires, visant à comprendre comment les propriétés mécaniques et structurales de la matrice extracellulaire influencent l’organisation et le comportement cellulaire.

Le/la stagiaire participera à la structuration d’hydrogels par moulage et photopolymérisation, afin de générer des structures et des rigidités contrôlées. Il/elle contribuera également à la mise au point de protocoles de caractérisation combinant des mesures mécaniques (microindentation, AFM, rhéologie) pour évaluer les propriétés des matériaux et des techniques de microscopie pour suivre l’évolution structurelle des gels.

Le/la stagiaire sera ainsi formé(e) à différentes techniques de photopolymérisation 3D et de caractérisation des matériaux, de mesures mécaniques et d’imagerie.

2. Compétences requises

• Connaissances en mécanique, science des matériaux
• Attrait pour l’expérimentation et le travail interdisciplinaire
• Intérêt pour la microscopie et les techniques d’analyse d’image
• Rigueur, méthodologie et sens de l’organisation

Envoyer CV et lettre de motivation à Marie Hut (marie.hut@laas.fr), Laurent Malaquin (laurent.malaquin@laas.fr) et Daniel Ferri-Angulo (daniel.ferri-angulo@laas.fr)