Laboratoire Matière et Systèmes Complexes

Thèse de Gaëtan Mary effectuée sous la direction de Claire Wilhelm et Myriam Reffay-Beugnon.

Soutenance le jeudi 27 Février à 14h30.

Lieu : bâtiment Condorcet,amphithéâtre Pierre-Gilles de Gennes (niveau -1). La soutenance sera suivie d’un pot au 6e étage.

Approches magnétiques pour la formation et la stimulation à trois dimensions de modèles de tissus biologiques.

Résumé : Cette thèse présente l’utilisation de force magnétiques dans le but de former et de stimuler mécaniquement des agrégats multicellulaires. Ces structures 3D, composées de cellules jointes les unes aux autres, sont considérées comme des bons modèles de tissus biologiques. Ici, des cellules magnétiques sont utilisées afin de créer des agrégats magnétiques présentant des formes et des tailles contrôlées, et de les soumettre à des contraintes mécaniques sans aucune matrice extérieure. Deux sujets sont abordés : (i) le magnétisme induit est utilisé afin de réaliser de la rhéologie tissulaire (ii) le magnétisme induit est utilisé afin d’appliquer une large contrainte anisotropique à des modèles de tumeurs cancéreuses (iii) le magnétisme induit est utilisé afin d’améliorer la différenciation d’agrégats composés de précurseurs de tissus musculaires squelettiques et cardiaques.

Abstract : This theses will address the use of magnetic forces as a tool to form and to mechanically stimulate multicellular aggregates. These 3D structures, composed of interconnected cells, are considered as relevant models of biological tissues. Herein, magnetic cells are spatially controlled to create magnetic multicellular aggregates presenting specific shapes and sizes, and to subject them to remote mechanical stimuli without any external scaffold. Two different subjects are addressed : (i) the use of magnetic approaches to perform tissue rheology (ii) the use of magnetic forces to apply large anisotropic deformation on tumor models. Finally, the use of magnetic forces to enhance the differentiation of multicellular aggregates composed of cardiac muscle and skeletal muscle precursors will be presented.