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Type de stage et durée
Masters M2
Dates / durée
Date limite de candidature 30 janvier 2026
Période de stage flexible : février- Juillet 2026
Contexte
La drépanocytose (Sickle Cell Anemia, SCA) est une maladie génétique grave caractérisée par une déformation des globules rouges (GR) qui deviennent rigides et en forme de faucille. Ces cellules anormales présentent une déformabilité réduite, entraînant une augmentation de la viscosité sanguine, des blocages dans les micro-vaisseaux et de nombreuses complications (crises vaso-occlusives, anémie sévère, atteintes organiques). Malgré sa gravité, la SCA demeure insuffisamment diagnostiquée dans de nombreuses régions du monde. En France, la prévalence est estimée à près de 29,7 cas pour 100 000 habitants, faisant du pays le plus touché en Europe. Le développement d’outils rapides, fiables et peu coûteux pour le diagnostic précoce constitue donc un enjeu de santé publique. Dans ce contexte, le stage propose de développer un dispositif de détection Point-of-Care (PoC) basé sur un capteur microfluidique intégrant des ondes acoustiques de surface sur substrat de LiNbO₃, matériau piézoélectrique largement utilisé en systèmes micro électromécaniques (MEMS). Durant ce stage, une nouvelle structure microfluidique sera conçue et simulée. Les résultats permettront de déterminer les dimensions et les spécifications de la puce proposée, qui sera fabriquée en salle blanche. Le stagiaire pourra, s’il la/le souhaite, participer au processus de fabrication.
Objectif
L’objectif de ce projet de stage est de concevoir un capteur à ondes acoustiques de surface (SAW) dédié à l’analyse du comportement hydrodynamique et mécanique des globules rouges sains et drépanocytaires. Il vise à étudier l’interaction entre les ondes SAW et les cellules afin de mettre en évidence des signatures mécaniques et dynamiques spécifiques à la drépanocytose. Les travaux permettront de déterminer les paramètres clés du dispositif, tels que la fréquence et la phase des ondes, la géométrie et le positionnement des transducteurs.
Missions
La mission du stage consiste à contribuer au développement d’un dispositif innovant de diagnostic de la drépanocytose basé sur des capteurs MEMS à ondes acoustiques de surface (SAW) intégrés à un système microfluidique. Le stagiaire participera à la conception et à la modélisation numérique du capteur sur substrat piézoélectrique (LiNbO₃) afin d’analyser le comportement hydrodynamique et mécanique des globules rouges sains et drépanocytaires. Les travaux incluront la simulation multiphysique (COMSOL) des interactions ondes acoustiques–cellules pour optimiser la géométrie, la fréquence et la phase des transducteurs interdigités. Ce stage peut inclure la participation aux étapes de microfabrication en salle blanche et à l’intégration microfluidique du dispositif. Enfin, des essais expérimentaux seront menés sur des échantillons biologiques afin de valider la capacité du capteur à discriminer les globules rouges drépanocytaires, dans une perspective de développement d’un outil de diagnostic point-of-care.
La mission du stage vise à participer au développement d’un dispositif innovant de diagnostic de la drépanocytose basé sur l’utilisation de capteurs MEMS à ondes acoustiques de surface (SAW) couplés à un système microfluidique. Le stagiaire étudiera le comportement hydrodynamique et mécanique des globules rouges sains et drépanocytaires soumis à des ondes ultrasonores générées sur un substrat piézoélectrique en niobate de lithium (LiNbO₃). Une part importante du travail consistera à modéliser et simuler, à l’aide de COMSOL Multiphysics, l’interaction entre les ondes SAW, l’écoulement microfluidique et les cellules sanguines. L’objectif sera d’identifier les paramètres clés du dispositif, tels que la fréquence, la phase, l’amplitude des ondes, ainsi que la géométrie des canaux microfluidiques, permettant de mettre en évidence des signatures spécifiques des globules rouges drépanocytaires. Le stagiaire analysera l’influence des propriétés mécaniques cellulaires sur leur réponse acoustique et leur dynamique en écoulement. Les résultats attendus permettront d’évaluer le potentiel du capteur pour une détection fiable et précoce de la drépanocytose. Il existe une possibilité d’intervenir dans le processus de fabrication, mais cette étape n’est pas obligatoire. Le projet est mené en collaboration entre trois laboratoires, dont deux laboratoires de Sorbonne Université et un centre de recherche Belge (imec). Nous avons déjà préparé une version initiale de la simulation pour une structure simple à l’échelle microscopique. Le/la stagiaire aura accès à ce fichier ainsi qu’aux résultats acquis.
Compétences
- Formation de niveau Master 2 en électronique, Capteurs et instrumentation, mécanique ou ingénierie biomédicale.
- Connaissances en simulation numérique COMSOL, MEMS, micro fluidique ou dispositifs piézoélectriques (appréciées).
- Bonne connaissance de l’anglais scientifique (lecture et rédaction).
Rémunération
Gratification légale de stage mensuelle + remboursement partiel d’un titre de transport mensuel (environ 600€/mois selon la révision du coût horaire en janvier 2026 et des jours travaillés).
Contacts
Reza ASKARI MOGHADAM : maître de conférences en Electronique à Sorbonne Université, Laboratoire d’Imagerie Biomédicale (LIB)
reza.askari_moghadam[at]sorbonne-universite.fr
Guy GOROCHOV : Professeur à Sorbonne Université, Chef du département et responsable du Centre d’Immunologie et des Maladies Infectieuses (CIMI) de Sorbonne Université, Hôpital Pitié-Salpêtrière
guy.gorochov[at]sorbonne-universite.fr
Alexey PODKOVSKIY : Chercheur à imec (Interuniversity Microelectronics Centre).
alexey.podkovskiy[at]imec.be
