Doctorant.e - étude de l’imagerie chimique corrélative multi-échelle de la matière molle (F/H)

Sujet de la thèse : Imagerie chimique transversale de la matière molle par spectrométrie de masse et spectroscopie électronique corrélatives

La cryo-microscopie électronique a connu des avancées remarquables au cours des dernières décennies pour résoudre la structure tridimensionnelle des biomolécules jusqu'à une résolution proche de l'atome. Cependant, elle ne fournit pas directement d'informations chimiques. En revanche, l'imagerie par spectrométrie de masse peut révéler la distribution spatiale d'une large gamme d'ions atomiques et moléculaires avec une grande sensibilité chimique. Cependant, sa résolution latérale est généralement plus faible, allant de dizaines de μm en MALDI-TOF avec des spectres de molécules intactes à des niveaux inférieurs au μm en ToF-SIMS avec des signatures de molécules fragmentées. L'acquisition et la corrélation d'informations provenant de techniques d'imagerie complémentaires sont essentielles pour dévoiler un environnement chimique complexe à différentes échelles.

Ce projet de doctorat offre au candidat une occasion unique de travailler avec des outils d'imagerie de spectrométrie de masse sur mesure et des instruments de microscopie électronique avancés, et d'explorer l'imagerie chimique corrélative à grande échelle sur la matière molle et les systèmes biologiques. En particulier, un instrument FIB-ToF-SIMS de conception unique, doté d'une nouvelle génération de sources FIB primaires et d'optiques SIMS optimisées, sera utilisé pour une cartographie SIMS efficace à haute résolution. En outre, la spectroscopie électronique vibrationnelle à ultra-haute résolution énergétique sur un instrument STEM à aberration corrigée sera appliquée en mode autonome pour la caractérisation chimique sans dommage de la matière molle à une résolution encore plus élevée. Au-delà du travail expérimental avec ces plateformes avancées, le candidat développera également l'analyse des données pour corréler les cartes chimiques à travers les multiples échelles spatiales obtenues.

Ce projet sera hébergé au Ernst Ruska-Centre pour la microscopie et la spectroscopie à électrons (ER-C) du Centre de recherche de Juelich, l'une des installations de microscopie électronique les plus avancées au monde. L'ER-C abrite une collection inégalée de microscopes électroniques de pointe et de techniques corrélées, qui permettent une caractérisation à haute résolution spatiale, de momentum, d'énergie et temporelle d'un large éventail de structures matérielles et biologiques.

Ce projet est le fruit d'une collaboration entre l'ER-C et l'Institut d'imagerie moléculaire multimodale de Maastricht (M4i), qui fait partie de la Faculté de santé, de médecine et des sciences de la vie (FHML) de l'Université de Maastricht, aux Pays-Bas. M4i est un institut international de pointe qui rassemble une puissante palette de technologies d'imagerie moléculaire innovantes. Sa mission est de développer des instruments et de réaliser des études fondamentales et appliquées en imagerie moléculaire dans le cadre d'un programme de recherche translationnelle, synergique et interdisciplinaire qui attire les meilleurs chercheurs du monde entier.

La combinaison de l'expertise exceptionnelle en imagerie et microscopie par spectrométrie de masse à M4i avec les compétences approfondies en microscopie électronique et spectroscopie à ER-C. Le candidat aura la possibilité de partager son temps entre les deux institutions, assurant ainsi une formation complète sur les deux méthodes.

Pour plus d’informations, veuillez contacter Dr. Anjusha Mathew (email: anjusha.mathew@maastrichtuniversity.nl) and Penghan Lu (email: p.lu@fz-juelich.de).