Understanding adherent cell mechanics and the influence of substrate rigidity

par Ian Manifacier

Thèse de doctorat en Sciences du mouvement humain

Sous la direction de Imad About et de Jean-Louis Milan.

Soutenue le 15-12-2016

à Aix-Marseille , dans le cadre de École doctorale Sciences du mouvement humain (Marseille) , en partenariat avec Institut des Sciences du Mouvement Etienne Jules Marey (laboratoire) .

Le président du jury était Karine Anselme.

Les rapporteurs étaient Hans Van Oosterwyck, Roberto Mayor.

  • Titre traduit

    Etude de l'influence des stimuli mécaniques sur la réponse biologique de la cellule


  • Résumé

    L’ingénierie tissulaire est une stratégie médicale qui repose sur la régénération de tissu par les cellules avec ou sans matériaux. Pour maîtriser cette synthèse, il faut comprendre la cellule comme une part intégrante du tissu. Hormis ses interactions biochimiques avec son support, la cellule interagit également mécaniquement avec son environnement. Elle s’accroche à ce dernier et évalue sa dureté pour adapter sa réponse biologique. Dans cette étude, j’ai développé des modèles numériques pour analyser l’influence de la rigidité du substrat sur le comportement mécanique de la cellule, sur sa structure contractile interne et les efforts qu’elle génère. En d’autres termes, j’ai essayé de comprendre comment la cellule ressent la rigidité de son environnement. De plus, au lieu de me focaliser sur les propriétés mécaniques quantitatives, j’ai cherché à développer un modèle conceptuel simplifié plus proche de la structure cellulaire.


  • Résumé

    Tissue engineering is a medical strategy based on utilizing cells and materials to regenerate a new tissue. Yet, it involves intertwined interactions that allow cells to act as integrated parts of an organ. In addition to chemical reactions, the cell interacts mechanically with its environment by sensing its rigidity. Here, we used several computational models to understand how substrate rigidity affects a cell’s structure as it adheres and spreads on it. In other words we tried to understand the way a cell feels how soft or hard it surrounding is, how it affects its internal structure and the forces that transit within it. In addition, instead of focusing on mechanical properties, we developed a simplified, yet coherent conceptual understanding of the cellular structure.


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  • Sous le titre : Understanding adherent cell mechanics and the influence of substrate rigidity
  • Détails : 1 vol. (144p.)
  • Annexes : ref. bibliogr. p. 122-134
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