Implants bio-résorbables à base de magnésium – Mécanismes de dissolution et conception prédictive // Magnesium-Based Bioresorbable Implants – Dissolution Mechanisms & Predictive Design

Magnesium-Based Bioresorbable Implants – Dissolution Mechanisms & Predictive Design
Joint Supervision: Université de Lille (UMET), France & Indian Institute of Science (IISc), Bengaluru, India

Proposed Start Date: Fall 2026

Framework: International Associated Laboratory (LAI) BIORESORB

1. Research Context
Magnesium-based bioresorbable implants are emerging as a transformative alternative to permanent metallic implants in orthopedic and reconstructive surgery. However, precise control and prediction of degradation kinetics in physiological environments remain major scientific challenges. This PhD project aims to establish fundamental and quantitative understanding of dissolution mechanisms in novel low-alloyed magnesium systems.

2. Scientific Objectives
- Establish composition–microstructure–corrosion relationships in low-alloyed Mg alloys.
- Investigate degradation mechanisms under complex physiological environments (pH, ions, proteins, simulated body fluids).
- Perform advanced multi-scale characterization (SEM, XRD, electrochemical analysis).
- Develop predictive models integrating metallurgical and biological parameters.
- Contribute to a structured France–India research pipeline from alloy design to biological validation.

3. Structure of the Cotutelle
The doctoral candidate will be enrolled in a cotutelle agreement between Université de Lille and IISc Bengaluru. Research stays will be distributed between both institutions, enabling complementary expertise: alloy design, processing and advanced characterization at UMET; biological evaluation and environment-specific degradation analysis at IISc.

4. Expected Candidate Profile
- Master's degree in Materials Science, Metallurgy, Corrosion, Biomaterials, or Mechanical Engineering.
- Strong background in physical metallurgy and microstructural characterization.
- Knowledge of corrosion science or electrochemistry is highly desirable.
- Experimental competence and ability to work independently.
- Strong academic record and motivation for interdisciplinary research.
- Proficiency in English.

5. Strategic Positioning
This PhD is a core scientific pillar of the LAI BIORESORB initiative and aims to reinforce long-term France–India collaboration in advanced biomaterials. It is expected to generate high-impact publications, strengthen international mobility, and contribute to the development of next-generation bioresorbable implants.

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This document is shared for validation and input from IISc colleagues before formal publication and dissemination.
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Les implants bio-résorbables à base de magnésium représentent une alternative prometteuse aux implants métalliques permanents utilisés en chirurgie orthopédique et reconstructive. En offrant un support mécanique temporaire puis en se résorbant progressivement dans l'organisme, ces matériaux pourraient éviter les interventions chirurgicales secondaires nécessaires pour retirer les implants. Toutefois, un défi scientifique majeur subsiste : la compréhension et la maîtrise de la cinétique de dégradation du magnésium dans les environnements physiologiques complexes.

Cette thèse vise à élucider les mécanismes fondamentaux de dissolution d'alliages de magnésium faiblement alliés destinés aux applications d'implants bio-résorbables. Le projet cherchera à établir des relations quantitatives entre composition, microstructure et comportement de corrosion, tout en étudiant l'influence de différents paramètres physiologiques tels que le pH, la présence d'ions et de protéines. Des techniques avancées de caractérisation multi-échelle (microscopie électronique, diffraction des rayons X, analyses électrochimiques) seront utilisées afin d'identifier les mécanismes de dégradation. Les résultats permettront également de développer des approches prédictives intégrant les paramètres métallurgiques et biologiques afin d'orienter la conception d'alliages et d'implants aux propriétés de résorption contrôlées.

La thèse sera réalisée dans le cadre d'une cotutelle internationale entre l'Université de Lille (UMET, France) et l'Indian Institute of Science (IISc, Bengaluru, Inde), avec des séjours de recherche répartis entre les deux institutions. L'UMET apportera son expertise en élaboration des alliages, procédés métallurgiques et caractérisation avancée des matériaux, tandis que l'IISc contribuera aux études de dégradation en environnements biologiques et aux analyses liées aux interactions matériau-milieu physiologique.

Ce projet constitue un axe scientifique central du Laboratoire Associé International (LAI) BIORESORB, visant à renforcer la coopération scientifique entre la France et l'Inde dans le domaine des biomatériaux avancés. Les travaux attendus devraient contribuer à une meilleure compréhension des mécanismes de résorption des alliages de magnésium, favoriser la publication de résultats scientifiques de haut niveau et soutenir le développement de la prochaine génération d'implants métalliques bio-résorbables.
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Début de la thèse : 01/10/2026
WEB : https://www.linkedin.com/feed/update/urn:li:activity:7430514054508478464/

Enseignement supérieur

Université de Lille

104 Sciences de la Matière du Rayonnement et de l'Environnement

Le candidat ou la candidate devra être titulaire d'un Master (ou diplôme équivalent) en science des matériaux, génie métallurgique, biomatériaux, corrosion, génie mécanique ou dans un domaine scientifique étroitement lié. Les candidats devront présenter une solide formation en métallurgie physique, caractérisation des matériaux et relations microstructure–propriétés des matériaux métalliques. Des connaissances en science de la corrosion, électrochimie ou biomatériaux constitueront un atout important, en particulier pour l'étude des mécanismes de dégradation des matériaux métalliques en milieux aqueux ou physiologiques. Le candidat devra posséder de bonnes compétences expérimentales et une familiarité avec certaines techniques de caractérisation des matériaux telles que la microscopie électronique à balayage (SEM), la diffraction des rayons X (XRD), l'analyse métallographique ou les méthodes d'analyse électrochimique. Une expérience préalable en élaboration d'alliages, en analyse de corrosion ou en caractérisation de surface serait appréciée. Le projet de thèse se situe à l'interface entre science des matériaux, corrosion et applications biomédicales. Le candidat devra donc être motivé pour travailler dans un environnement interdisciplinaire et développer des compétences couvrant à la fois les aspects métallurgiques et les interactions matériau–environnement biologique. La thèse sera réalisée dans le cadre d'une cotutelle internationale entre l'Université de Lille (France) et l'Indian Institute of Science (IISc, Bengaluru, Inde). Le candidat devra être disposé à effectuer des séjours de recherche dans les deux institutions et à évoluer dans un environnement scientifique international. Le profil recherché inclut : Un excellent niveau académique et de fortes capacités analytiques Une aptitude à mener des travaux de recherche de manière autonome Un intérêt marqué pour la recherche interdisciplinaire et internationale Une forte motivation pour la recherche expérimentale en matériaux avancés De bonnes compétences en communication scientifique et rédaction Une bonne maîtrise de l'anglais scientifique (écrit et oral) Les candidats faisant preuve de curiosité scientifique, d'esprit d'initiative et d'une forte motivation pour contribuer au développement de nouveaux implants métalliques bio-résorbables seront particulièrement encouragés à candidater.
The candidate should hold a Master's degree (or equivalent) in Materials Science, Metallurgical Engineering, Biomaterials, Corrosion Science, Mechanical Engineering, or a closely related discipline. Applicants should demonstrate a strong academic background in physical metallurgy, materials characterization, and structure–property relationships in metallic materials. Knowledge of corrosion science, electrochemistry, or biomaterials will be considered a strong advantage, particularly in relation to degradation mechanisms of metallic systems in aqueous or physiological environments. The candidate is expected to possess solid experimental capabilities and familiarity with advanced materials characterization techniques such as scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), metallographic analysis, or electrochemical testing methods. Prior experience in alloy processing, corrosion analysis, or surface characterization would be beneficial. Given the interdisciplinary nature of the project, which lies at the interface between materials science, corrosion science, and biomedical engineering, the candidate should be motivated to work across disciplinary boundaries and develop expertise in both metallurgical and biological environments. The project will be conducted under an international cotutelle between Université de Lille (France) and the Indian Institute of Science (IISc), Bengaluru (India). Therefore, the candidate must be willing to participate in international mobility and collaborative research within a multicultural academic environment. The ideal candidate will demonstrate: Excellent academic record and strong analytical skills Capacity for independent research and scientific rigor Interest in interdisciplinary and international research environments Strong motivation for experimental research in advanced materials Good scientific communication and writing skills Proficiency in English (written and spoken) Candidates with curiosity, initiative, and the ambition to contribute to cutting-edge research in next-generation bioresorbable metallic implants will be particularly encouraged to apply.