La photobiomodulation est un domaine en pleine expansion ouvrant de nouvelles perspectives thérapeutiques non médicamenteuses en stimulant les mécanismes naturels de réparation et de régénération de l’organisme. L’une des limitations majeures de cette thérapie optique est le processus de diffusion et d’atténuation de la lumière dans les tissus biologiques qui restreint la capacité de la lumière à atteindre de manière ciblée certaines zones profondes d’intérêt du corps humain.

Pour répondre à cette limitation, une méthode de modulation de front d’onde à l’aide d’une matrice de micromiroirs (DMD) est en cours de développement dans notre laboratoire. Les contours de nos études actuelles se sont restreints aux tissus cérébraux. Ce stage permettra d’étendre cette approche à d’autres types de tissus biologiques et d’approfondir notre compréhension des phénomènes physiques régissant la propagation de la lumière cohérente dans les tissus.

L’objectif principal de ce stage sera de développer et d’implémenter un simulateur de propagation de la lumière cohérente en milieu diffusant.

Ce travail d’implémentation sera ensuite validé par des mesures sur des échantillons de références en s’appuyant sur les développements expérimentaux existants du laboratoire.

Le ou la stagiaire pourra ensuite confronter les résultats numériques à des expériences réalisées sur différents types d’échantillons biologiques et d’épaisseurs variables afin d’évaluer l’efficacité de la modulation de front d’onde à acheminer la lumière en profondeur et de manière contrôlée dans les tissus.

Enfin, sur la base des résultats précédents, une étude comparative des techniques d’illumination cohérente et incohérente sera menée afin d’évaluer quantitativement leurs performances respectives dans le cadre des applications biomédicales développées au sein du laboratoire.

L’étudiant.e bénéficiera des infrastructures disponibles au CEA-Leti et des dernières innovations technologiques en matière d’instrumentation optique.

Il/elle pourra s’appuyer sur des équipes scientifiques et techniques motivées et impliquées dans cette thématique en plein essor et porteuse.

L’étudiant.e évoluera au sein d’un environnement multidisciplinaire : biologie, système, instrumentation physique, simulation numérique et traitement du signal, en lien avec des applications et des développements technologiques dans le domaine de la santé et de la médecine du futur.

Une motivation forte pour le domaine des Technologies de la Santé, la modélisation numérique de processus physiques ainsi qu’une appétence pour l’instrumentation optique seront autant d’atouts pour réussir ce stage.

Compétences : Physique numérique, expérimentation optique, instrumentation 

Logiciels de simulation numérique : Matlab et/ou Python.

Niveau souhaité : Master 2 ou Ingénieur 3ème année en physique ou optique.

Une poursuite en thèse est possible.