La RMN (Résonance Magnétique Nucléaire) permet une mesure non invasive du métabolisme du glucose, un biomarqueur important pour l’étude préclinique des maladies neurodégénératives. En particulier, la spectroscopie RMN du deutérium et de l’oxygène 17, associée à l’injection de glucose enrichi (2H-Glc ou17O-Glc) sont des approches prometteuses pour quantifier les flux cérébraux de glucose in vivo. Néanmoins une mesure absolue demeure délicate, la RMN ne permettant pas d’accéder à la concentration de glucose sanguin marqué (appelée fonction d’entrée). Une mesure spectroscopique simultanée dans la gamme infra-rouge devrait permettre d’inférer cette concentration, le sucre ayant des signatures spectrales d’intérêt dans cette gamme. 

L’institut de biologie Jacob-Mircen a mis au point des méthodes RMN sur le petit rongeur alors que le LETI a mis au point une technique dite DRS (Diffuse Reflectance Spectroscopy) corrélant un flux rétrodiffusé monochromatique à une teneur en sucre, sur des milieux synthétiques simplifiés. Cependant, cette mesure n’est pas spécifique, d’autres chromophores pouvant induire la même évolution du flux lumineux. Le projet vise à développer une mesure DRS spécifique du glucose, caractérisée sur des tissus biologiques et compatible avec la RMN, permettant un examen bimodal et quantitatif du flux de glucose in vivo. 

Dans un premier temps, le post-doctorant participera à la définition des spécifications permettant in fine de disposer d’une mesure optique de la teneur en glucose utile pour l’examen RMN (encombrement, profondeurs requises, gamme de mesure, résolution, biais de mesure). Il simulera une mesure DRS et OCT multispectrale d’abord sur un milieu synthétique, ensuite sur un milieu stratifié. Il confrontera ces simulations à des mesures en environnement synthétique pour en déduire le post-traitement le plus adapté. Sur cette base, il testera la réponse de son instrument sur un échantillon de tissu biologique inerte. 

Dans un second temps, il testera la réponse de l’instrument de dual DRS-OCT multispectrale sur la peau d’un rongeur vivant. Enfin, après avoir installé le banc optique sur le banc de RMN à l’institut Jacob-MIRCEN, il conduira des mesures contradictoires et simultanées RMN et optique de sorte à déduire la fonction d’entrée caractérisant la teneur en glucose sanguin.

Vous êtes titulaire d’un doctorat en optique des milieux biologiques et disposez d’une forte expérience en optique, électromagnétisme, laser et systèmes interférentiels. Une connaissance des méthodes d’imagerie RMN sera très appréciée.

Les principales compétences techniques requises au poste sont : 

·       Maitrise d’un outil de simulation Monte-Carlo, diffusion de Mie et de Rayleigh pour rendre compte de la trajectoire de la lumière dans les milieux diffusants

·       Compréhension des systèmes interférentiels type Mach-Zehnder, analyse de speckle et Tomographie en Optique Cohérente (OCT)

·       Electromagnétisme, diffraction, fibres optiques monomode, multimode, bi-cœur, à maintien de polarisation

·       Maitrise d’outils de simulation type Matlab, Python, Zemax. Bonnes notions d’instrumentation optique

L’indispensable, c’est :

 Le sujet proposé vise à combiner OCT et Spectrométrie en milieu diffusant afin de disposer d’une mesure spécifique du glucose utile pour la RMN. Dans ce projet, il est indispensable de d’une première expérience de doctorat en Spectrométrie et/ou en OCT pour les milieux diffusants.

Vos atouts, ce sont :

·       Maitrise de l’optique cohérente et incohérente

·       Maitrise des techniques d’interférométrie (hétérodynage)

·       Sérieux, autonomie, travail en équipe persévérance

·       Gout pour le développement de nouvelles techniques et outils pour la santé

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Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes handicapées, cet emploi est ouvert à toutes et à tous. Le CEA propose des aménagements et/ou des possibilités d'organisation pour l’inclusion des travailleurs handicapés.