Étude de l'évolution des propriétés mécaniques de l'os lors du processus de régénération

par Ameni Zaouali

Projet de thèse en Sciences de l'ingénieur

Sous la direction de David Gloaguen, Baptiste Girault et de Fabienne Jordana.

Thèses en préparation à Nantes , dans le cadre de SPI - Sciences Pour l’Ingénieur (Nantes) depuis le 05-12-2016 .


  • Résumé

    L'enjeu majeur de cette thèse est de mettre en perspective l'évolution du comportement mécanique dans le temps et l'espace avec les processus biologiques à l'échelle microscopique et la cinétique de régénération. La thèse déterminera la répartition des contraintes mécaniques induites par le processus de reconstruction et supportée par la partie minérale de l'architecture osseuse grâce à des cartographies de l'état mécanique obtenues par diffraction des rayons X à différents degrés de régénération jusqu'à reconstruction complète. L'analyse des champs de déformations sous sollicitations mécaniques in situ permettront d'en caractériser le comportement mécanique, et notamment, le rôle de la zone interfaciale entre os reconstruit et os naturel sur la réponse macroscopique. Ces données expérimentales seront alors confrontées à un nouveau modèle à double transition d'échelles permettant de prendre en compte les éléments architecturaux et microstructuraux principaux (densité de minéraux, vascularité, porosité ... ) spécifiques au matériau de l'étude. La méthodologie du travail s'appuiera donc sur une interaction étroite entre simulations par méthode micromécanique de transition d'échelles et moyens expérimentaux complémentaires d'observations microstructurales ainsi que de caractérisations mécaniques aux différentes échelles. Une expertise complète sera ensuite menée sur les processus biologiques à l'échelle microscopique impliqués dans la reconstruction afin d'en tirer les conclusions nécessaires à l'avènement de stratégies de régénération osseuse innovantes afin de traiter des tissus osseux présentant de faibles propriétés de régénération


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