Laboratoire Matière et Systèmes Complexes

Amsha Proag :

Etude de la mécanosensibilité d’une cellule unique confinée dans un environnement tridimensionnel

Afin d’étudier le comportement d’une cellule unique dans un environnement tridimensionnel, nous avons conçu des substrats microstructurés, de géométrie et de rigidité contrôlées. A l’aide de moules microfabriqués par lithographie, nous pouvons produire des micropuits élastomériques (moulés en poly(acrylamide) et poly(dimethylsiloxane)), à l’intérieur desquels nous faisons adhérer des cellules. Le module d’Young du matériau peut être ajusté, de même que la géométrie des micropuits. Ainsi, dans le cas de cellules épithéliales (MDCK) qui sont l’objet de notre étude de mécanosensibilité, nous pouvons confiner une à dix cellules dans un puits de taille cellulaire (15µm de diamètre, 30µm de hauteur) tapissé de fibronectine, et de rigidité voisine de celle de l’épithélium. En fonction de la nature et du module d’Young de l’entourage (élastomère ou cellules voisines) d’une cellule donnée, nous observons l’organisation du cytosquelette d’actine, et voulons la corréler à la rigidité locale de la cellule elle-même.

Baptiste Moreau :

Transport d’oxygène dans un capillaire en présence de globules rouges déformables

Le globule rouge permet de transporter l’oxygène qu’il capte au niveau des capillaires pulmonaires. Cette capture s’effectue grâce à des réactions chimiques complexes entre l’oxygène et les molécules d’hémoglobine contenues à l’intérieur du globule. Mais l’efficacité de ce transport dépend également de paramètres physiques. Pour mettre en évidence cette dépendance nous avons construit un modèle numérique en utilisant le code d’éléments finis Comsol. Dans un premier temps nous déterminons la forme que prend la membrane déformable d’une capsule biconcave (représentant un globule rouge) entouré d’un fluide en écoulement (le plasma) dans un tube rigide. Puis nous calculons le transport le l’oxygène dans cette géométrie déformée en tenant compte de la diffusion à travers les membranes du capillaire et du globule, et des réactions chimiques entre l’oxygène et les molécules d’hémoglobine. Nous vous présenterons les résultats de ce modèle qui permet d’étudier l’évolution du taux de saturation en oxygène d’un globule rouge. En particulier nous regarderons la durée nécessaire pour atteindre un taux de saturation donné et nous étudierons comment elle dépend de la vitesse et de la concentration des globules rouges. L’une des perspectives est la recherche d’une concentration en globules rouges optimisant le transport de l’oxygène à cette échelle.