Poste de doctorant en modèles osseux organotypiques 3D avancés pour la recherche in vitro en ostéosynthèse 100%

Le Laboratoire de biomécanique osseuse (LBB) de l’Institut de biomécanique de l’ETH Zurich propose un poste de doctorant en ingénierie tissulaire osseuse 3D. Ce poste s’inscrit dans le cadre du projet interdisciplinaire FNS "Faciliter un changement de paradigme en ostéosynthèse : contrôler la biodégradation des alliages de magnésium et leur effet local sur les tissus environnants" (n° 10007007 ; début du projet 01.10.2025 : partenaires de collaboration : J. Löffler, ETH Zürich ; K. Klein, Université de Zürich ; R. Müller, ETH Zürich, B. Schaller, Hôpital universitaire de Berne) axé sur le développement de modèles osseux organotypiques in vitro avancés pour étudier les systèmes d’ostéosynthèse dégradables à base d’alliages de magnésium (Mg). Les implants biodégradables en magnésium assurent une fixation temporaire pendant la cicatrisation osseuse et se résorbent progressivement par la suite, réduisant ainsi la nécessité de retirer l’implant et favorisant la régénération osseuse naturelle. Cependant, leur taux de dégradation et leurs effets biologiques restent insuffisamment compris, et les modèles in vitro existants ne reproduisent pas fidèlement l’environnement dynamique in vivo de la cicatrisation osseuse, ce qui entraîne des divergences importantes entre in vitro et in vivo (IVIVD).

Les systèmes d’ostéosynthèse sont conçus pour stabiliser les os fracturés dans leur alignement anatomique correct, mais les implants conventionnels nécessitent souvent un retrait une fois la guérison terminée, ce qui peut entraîner des complications. Les systèmes biodégradables à base de Mg pourraient surmonter cette limitation en se résorbant naturellement après la réparation osseuse. Cependant, la plupart des alliages de Mg actuels contiennent des terres rares (REE) pour améliorer la stabilité mécanique et la résistance à la corrosion, ce qui soulève des préoccupations quant à la biocompatibilité. De plus, les produits de dégradation du Mg, tels que les ions et le gaz hydrogène, peuvent modifier le microenvironnement local - affectant le pH, la pression et l’activité cellulaire - et peuvent influencer différemment les résultats de la régénération osseuse in vitro et in vivo.

L’objectif global de ce projet est de combler cette lacune en développant un système de culture osseuse organotypique 3D avancé qui reproduit mieux les conditions biophysiques et biochimiques de la cicatrisation osseuse. Le doctorant développera et appliquera des modèles intégrant une stimulation mécanique et des cocultures de cellules souches formant l’os humaines et de monocytes pour capturer à la fois les aspects inflammatoires et régénératifs de la cicatrisation. Ces modèles permettront une évaluation systématique des interactions matériau-cellule dans des conditions physiologiquement pertinentes, aidant à réduire l’IVIVD et à faire progresser la traduction clinique des systèmes d’ostéosynthèse à base de Mg sans terres rares.

Équipe et organisation du projet : Dans le cadre de ce projet financé par le FNS, nous adopterons une approche collaborative multidisciplinaire impliquant plusieurs doctorants et postdoctorants travaillant sur le développement de surfaces de matériaux, des études in vivo sur petits animaux, des modèles osseux organotypiques in vitro et des études in vivo sur grands animaux. La recherche sera menée en collaboration dans quatre laboratoires de trois institutions suisses de premier plan, toutes reconnues internationalement et disposant d’installations de recherche à la pointe de la technologie.

Cette organisation multidisciplinaire intègre le développement et la caractérisation des alliages de magnésium et leurs modifications de surface, l’analyse in vivo de la biodégradation du magnésium et du microenvironnement biophysicochimique associé, la modélisation avancée in vitro pour réduire l’IVIVD, ainsi que les tests sur petits animaux (lapins) et grands animaux (mini-porcs) pour évaluer la biocompatibilité et le potentiel de traduction des implants modifiés au magnésium.

Description du poste

Profil

• Accès à des infrastructures de recherche de pointe, y compris des bioprinters, des plateformes d’imagerie et des installations avancées de culture cellulaire
• Travail au sein d’une équipe multidisciplinaire très engagée
• Réunions régulières et collaboration étroite avec les partenaires du projet
• Inscription au programme de doctorat de l’ETH Zurich
• L’ETH Zurich est un employeur favorable aux familles offrant d’excellentes conditions de travail, un environnement de travail stimulant, une diversité culturelle et des offres et avantages attractifs

Nous attendons avec impatience votre candidature en ligne accompagnée des documents suivants :

• Lettre de motivation
• Curriculum vitae
• Relevés de notes universitaires
• Noms et coordonnées de deux références

Veuillez noter que nous n’acceptons que les candidatures soumises via notre portail de candidature en ligne. Les candidatures par e-mail ou courrier postal ne seront pas prises en compte.

Pour plus d’informations sur le Laboratoire de biomécanique osseuse, consultez notre site web . Pour toute question concernant le poste, veuillez contacter le Prof. Dr Ralph Müller à ram@ethz.ch (pas de candidatures par ce biais).