Proposition de stage M1 ou autre stage de 8 semaines sur la période mars-juin.
Etude de l’effet des plasmas (gaz ionisés) hors équilibre à la pression atmosphérique sur le comportement du blob (Physarum Polycephalum)
Les plasmas, connus sous le nom de quatrième état de la matière, sont des gaz ionisés de manière naturelle (aurore boréale, foudre, étoile, …) ou artificielle (décharge électrique, tube fluorescent, écran plasma, …). Ils peuvent être générés à partir de n’importe quel gaz ou mélange de gaz dans une très grande gamme de pressions allant de quelques mbar à plusieurs dizaines de bars et à des températures pouvant aller de quelques degrés Celsius à des millions de degrés Celsius. Ce sont des milieux complexes qui contiennent des espèces chargées (électrons, ions), des espèces dans des états excités et des radicaux. Ils émettent du rayonnement de l’UV à l’infrarouge et peuvent générer localement des champs électriques intenses. Ils peuvent de ce fait induire une physicochimie extrêmement riche. Parmi tous les plasmas, il existe une catégorie dite « plasma hors équilibre à basse température » dans laquelle la température du gaz ou du mélange de gaz est proche de la température ambiante, présentant donc un intérêt particulier pour le traitement de surfaces sensibles, notamment biologiques.
Les deux dernières décennies ont vu une augmentation impressionnante des travaux dédiés aux applications de ces plasmas hors équilibre à la pression atmosphérique, en particulier dans des domaines liés à la biologie et à la médecine, conduisant à de nombreux travaux incluant des expériences in-vivo. L'utilisation de modèles animaux dans les expériences pose de plus en plus de problème dans la recherche translationnelle en médecine, en particulier en Europe. Dans ce contexte, des efforts sont faits pour trouver des alternatives à la phase in-vivo. Actuellement, les structures cellulaires organoïdes et 3D in-vitro sont de plus en plus utilisées dans la recherche translationnelle, mais elles n'imitent qu'une partie de l'organisme à l'étude, et non l'organisme entier. Le myxomycète Physarum polycephalum (PP), aussi appelé blob, pourrait potentiellement être utilisé comme un nouveau système modèle, particulièrement dans l’utilisation des plasmas. PP est un grand organisme unicellulaire polynucléé (jusqu'à plusieurs centaines de centimètres carrés) qui réagit à son environnement et présente des comportements complexes.
Le stage sera dédié à l’étude des effets de l’exposition d’un PP à un plasma non thermique à la pression atmosphérique et au champ électrique pulsé associé. Les expériences sur PP LU352, DW et Malu, seront essentiellement réalisées avec un jet, pulsé µs, de plasma d’hélium fonctionnant dans une gamme de fréquences allant jusqu'à 20 kHz et des hautes tensions allant jusqu'à 20 kV. Des expériences seront aussi réalisées avec un autre type de décharge appelé DBD (Dielectric Barrier Discharge). Une attention particulière sera portée à la fois sur la viabilité et la croissance de PP LU352 en interaction avec le plasma en fonction des paramètres de décharges (fréquences, tension, gaz ou mélange de gaz contenant ou non de l’oxygène) et des temps d’exposition. On s’intéressera au stress oxydatif généré au sein de l’organisme et à sa réponse à court et moyen terme.
Le stage s’effectuera au sein Groupe de Recherche sur l’Energétique des Milieux Ionisés (GREMI), UMR7344 Université d’Orléans/CNRS à Orléans (ce laboratoire de physique des plasmas est équipé d’une salle de biologie de classe L2 équipée) en collaboration avec le Centre de Recherches sur la Cognition Animale (CRCA), UMR5169 Université Toulouse III/CNRS, Centre de Biologie Intégrative (CBI). Ce stage s’adresse tout particulièrement à un-e étudiant-e attiré-e par les expériences et aimant les aspects multidisciplinaires.
Responsables de Stage : Éric Robert (eric-robert@univ-orleans.fr) et Audrey Dussutour (audrey.dussutour@cnrs.fr), avec la participation de Jean-Michel Pouvesle (jean-michel.pouvesle@univ-orleans.fr)