Outils mathematiques appliques a l'analyse stchiometrique d'une sequence videomicroscopique de cicatrisation in-vitro en contraste de phase

par PATRICK DUGNOLLE

Thèse de doctorat en Sciences biologiques fondamentales et appliquées

Sous la direction de GERARD BRUGAL.

Soutenue en 2000

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    Cette these porte sur le developpement d'outils permettant la confrontation entre certaines representations mathematiques de la migration et de la proliferation cellulaire et les donnees experimentales extraites d'un processus de cicatrisation in-vitro. Le premier chapitre introduit la notion d'independance cellulaire par un processus de markov et decrit un modele theorique du deplacement aleatoire et du dedoublement periodique. Par une analyse mathematique de la propagation d'un front migratoire rectiligne, l'objectif est de definir un estimateur des donnees representatives des cellules prenant part a l'activite colonisatrice en appliquant la notion de stchiometrie a l'equation de conservation d'un flux cellulaire, le deuxieme chapitre presente un enregistrement videomicroscopique, et definit les outils de traitements d'images necessaires aux calculs de la densite et du flux cellulaire. La mise en evidence d'un bruit thermique d'acquisition video implique l'utilisation d'une methode de debruitage : la transformation en ondelettes engendrees par dilatation d'une b-spline constitue un outil efficace. La detection des cellules par les valeurs localement maximales du signal est une methode simple et robuste. L'echantillonnage temporel permet de se placer sous l'hypothese de detection des mouvements minimaux. La combinaison de ces approches evite les problemes difficiles de segmentation du signal lumineux. Le troisieme chapitre est consacre a la mise en uvre de la methode et a la presentation des resultats obtenus, jusqu'a l'estimation du temps de doublement de la population cellulaire etudiee. Le quatrieme chapitre decrit les conditions de validation et presente une estimation des incertitudes. Ce travail theorique se situe a l'interface entre representations mathematiques et etudes experimentales des mecanismes biologiques. Il a pour objectif de fonder un ensemble d'outils efficaces permettant une quantification systematique du processus de cicatrisation in-vitro.

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Informations

  • Détails : 179 p.
  • Annexes : 20 ref.

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