PhD Student Biomedical Materials (ID2179)

L'AO est une organisation à but non lucratif guidée médicalement, un réseau mondial de chirurgiens, et la principale organisation mondiale d'éducation, d'innovation et de recherche spécialisée dans le traitement chirurgical des traumatismes et des troubles musculosquelettiques. Nous accueillons des personnes du monde entier, de divers horizons, avec des talents et des domaines de spécialisation variés. Ce qui nous unit est notre passion pour l'excellence, notre dévouement à notre mission d'amélioration des soins aux patients, et notre compréhension que nous sommes plus forts ensemble : nous sommes une seule AO.
Pour plus d'informations, visitez :
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Doctorant en Matériaux Biomédicaux (ID2179)
Description Courte
Ce poste de doctorant fait partie du projet PREPARE (Programmable Release of Prophylactic Antibacterial & Response Enhancing agents), une initiative collaborative entre les domaines d'expertise en Biologie de l'Infection et Matériaux Biomédicaux à l'AO Research Institute Davos et CK CARE (Prof. Pierre Yves Mantel).
Le doctorant réalisera les travaux expérimentaux à l'AO Research Institute Davos sous la supervision du Dr Matteo D'Este en coopération avec le Dr Fintan Moriarty et le Prof. Pierre Yves Mantel. L'affiliation académique formelle sera avec l'Université de Fribourg sous la supervision du Prof. Michael Walch, Département d'Oncologie, Microbiologie et Immunologie, Faculté des Sciences et Médecine de l'Université de Fribourg.
L'infection liée aux fractures (FRI) reste un défi clinique majeur malgré les stratégies prophylactiques actuelles. De plus en plus de preuves montrent que l'établissement précoce de l'infection est provoqué par la formation rapide de microagrégats de Staphylococcus aureus et une altération transitoire de la fonction antibactérienne des neutrophiles après un traumatisme.
Le projet PREPARE vise à résoudre ce problème en :
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Définissant les premiers événements permettant la survie bactérienne dans le champ chirurgical (formation d'agrégats, encapsulation par fibrine, tolérance aux antibiotiques)
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Identifiant des immunomodulateurs à petites molécules qui améliorent l'activité antibactérienne des neutrophiles
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Contribuant au développement de biomatériaux réactifs de nouvelle génération pour la prévention localisée des infections
Principales Responsabilités
Développer un hydrogel réactif aux enzymes dégradantes pour une libération à la demande :
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Identifier et sélectionner une séquence de liaison susceptible à la dégradation enzymatique par des enzymes sécrétées par les neutrophiles avec une haute spécificité, une accessibilité synthétique et une adéquation pour une conjugaison ultérieure à l'acide hyaluronique.
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Développer et optimiser un agent de réticulation di-téléchélique pour la formation d'hydrogel d'acide hyaluronique et caractériser les gels obtenus par RMN, FT-IR et rhéologie.
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Démontrer la dégradation enzymatique de l'hydrogel in vitro en surveillant les changements des propriétés du gel par analyse rhéologique.
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Évaluer la cinétique de libération de composés modèles à partir de l'hydrogel en utilisant la spectroscopie UV ou la HPLC pour évaluer la performance de libération contrôlée.
Incorporer des immunomodulateurs à petites molécules dans l'hydrogel :
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Établir des stratégies robustes de ligature covalente ou d'encapsulation pour charger les immunomodulateurs sélectionnés dans l'hydrogel tout en préservant leur activité biologique.
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Développer et caractériser des systèmes d'immunomodulateurs à petites molécules liés à l'acide hyaluronique, incluant des liaisons covalentes et des conceptions réactives enzymatiques, pour empêcher la libération par diffusion tout en permettant l'exposition déclenchée par les enzymes des modulateurs.
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Concevoir des microparticules à noyau-coquille enzymatiquement réactives avec un noyau riche en immunomodulateurs et une coquille à base d'acide hyaluronique pour obtenir une libération contrôlée et déclenchée par enzyme à partir de véhicules de délivrance à l'échelle micronique.
Évaluer la performance fonctionnelle de l'hydrogel chargé :
Cette tâche sera réalisée en étroite collaboration avec le groupe de biologie de l'infection à l'ARI.
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Évaluer la dégradation de l'hydrogel déclenchée par les neutrophiles, la cinétique de libération et les propriétés du matériau, et déterminer l'efficacité biologique des modulateurs libérés en utilisant des tests in vitro sur neutrophiles pertinents pour l'infection postopératoire précoce.
En réalisant ce projet, le candidat retenu :
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Appliquera des techniques avancées de synthèse et de caractérisation des biomatériaux
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Analysera et interprétera des ensembles de données expérimentales complexes
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Rendra compte des résultats à ses collègues et présentera lors de conférences locales et internationales
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Contribuera à la collaboration interdisciplinaire avec des spécialistes en biologie de l'infection à l'ARI dans le cadre du projet PREPARE
Principales Exigences
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Master en sciences pharmaceutiques, chimie, science/ingénierie des biomatériaux ou discipline apparentée
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Motivation exceptionnelle et engagement pour mener à bien un projet de recherche exigeant et gratifiant
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Excellentes compétences en communication en anglais
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Capacité à concevoir, planifier et exécuter des études expérimentales de manière autonome
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Fort intérêt pour la science des biomatériaux, l'immunité innée et la recherche translationnelle
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Motivation à travailler dans un environnement hautement interdisciplinaire et collaboratif
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Intérêt pour la recherche translationnelle et l'infection liée aux dispositifs orthopédiques et la microbiologie
Compétences supplémentaires souhaitables :
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Expérience pratique en dérivation de polymères, et préparation/caractérisation de biomatériaux mous
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Expérience pratique dans la préparation de systèmes de délivrance à base de micro- ou nanoparticules
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Expérience en culture cellulaire tissulaire et tests immunologiques
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Expérience de travail avec des cellules immunitaires primaires, en particulier les neutrophiles
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Familiarité avec la culture cellulaire/tissulaire 3D
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Un emploi intéressant et varié dans une organisation passionnante et innovante
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L'opportunité de faire partie d'une équipe internationale très engagée
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Infrastructures modernes
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Grand degré de flexibilité concernant les horaires et le lieu de travail (selon les exigences opérationnelles)
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Package généreux d'avantages sociaux, incluant des jours de congé supplémentaires et des contributions au régime de retraite
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Opportunités de formation interne et soutien à la formation continue