Contexte
Le développement industriel rapide du 20ème siècle a entraîné une évolution exponentielle des matériaux. Dans ce contexte, industriels et chercheurs s’efforcent de développer des matériaux plus performants et moins coûteux. Parmi ces innovations, les nanomatériaux ont fait leur apparition sur le marché et connaissent un essor fulgurant. Parmi eux, la famille des graphènes (Graphene Based Materials, GBM), allotropes du carbone, se distingue par ses nombreuses propriétés physico-chimiques notamment dues à sa taille nanométrique. Cependant, l’impact potentiel de ces matériaux sur les écosystèmes suscite des inquiétudes. En effet, tout au long de leur cycle de vie, les nanomatériaux peuvent être disséminés dans l’environnement, notamment dans les écosystèmes aquatiques, qui sont les réceptacles terminaux majeurs de nombreux contaminants. De nombreuses études écotoxicologiques ont déjà révélé des effets délétères sur divers compartiments et écosystèmes. Les écosystèmes aquatiques sont également exposés à d’autres polluants, qu’ils soient organiques ou métalliques. Parmi les contaminants connus et largement répandus, le cuivre est particulièrement notable. Ce dernier, en plus de coexister dans l’environnement avec les graphènes, est parfois utilisé en association avec ces derniers pour diverses applications, telles que des pesticides. Cette co-occurrence, couplée aux propriétés d’adsorption des graphènes, soulève des préoccupations quant aux interactions possibles entre ces deux types de contaminants dans les écosystèmes. Ce stage s’inscrit dans le cadre d’une thèse portant sur l’étude de la dynamique des graphènes dans les écosystèmes aquatiques (modifications biologiques, interactions et toxicité), avec un focus particulier sur l’effet “cheval de Troie” des graphènes. Le stagiaire participera à des expériences de laboratoire pour mieux comprendre ces dynamiques complexes et contribuer à la recherche sur les impacts environnementaux des nanomatériaux.
Objectifs et missions
Les objectifs de ce stage seront d’évaluer les potentiels impacts d’une co-contamination Graphène / Cuivre chez le xénope dans un contexte réaliste, en travaillant à des concentrations environnementales prédites. Dans ce cadre, les effets de plusieurs types graphènes (graphene oxide, reduced graphene oxide and few layer graphene) seront comparés afin d’identifier le rôle des propriétés physico chimiques de ces nanomatériaux dans la modulation des interactions entre contaminants et de la toxicité associée. Pour ce faire, différents paramètres biologiques seront étudiés comme la morphométrie, la génotoxicité, le cycle cellulaire et aussi des approches OMICS telle que l’étude du microbiote intestinal. De plus, des approches comportementales sont envisagées.
Les missions de l’étudiant(e) seront :
1) Participer aux expérimentations d’exposition des larves d’amphibien,
2) Procéder aux phases de prélèvement et d’analyse des échantillons biologiques,
3) Analyser, traiter et interpréter les diverses données obtenues,
4) Rédaction du rapport de stage.
Perspectives
Au cours de ce stage, l’étudiant(e) aura l’occasion d’apprendre :
– Les rudiments et obligations concernant la réglementation en expérimentation animale,
– La conduite d’un bio-essai en conditions contrôlées,
– Le prélèvement d’échantillons biologiques,
– La réalisation de travaux de biologie (extraction d’ADN/ARN, cytométrie en flux, microscopie, …),
– Des connaissances en bio-informatique et en bio-statistiques nécessaires à l’analyse des divers jeux de données tels que les résultats de séquençage des microbiotes,
– La valorisation et la communication de résultats scientifique,
– L’évolution et l’interaction au sein d’une équipe.
Profil
Il est souhaitable que le candidat présente une formation en écotoxicologie ou ait a minima suivi des enseignements dans cette discipline. Un intérêt pour l’écologie aquatique, la chimie et/ou la microbiologie sera une véritable plus-value. Une maîtrise des approches de base en statistiques et du langage R seront indispensables. Pour le reste, les compétences seront apprises et approfondies pendant la durée du stage.
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