15H40 : n° 156 Une approche multi-échelle pour la modélisation des fibrilles de l’os

Vittorio Sansalone Salah Naîli Thibault Lemaire
Université Paris 12-Val de Marne, PRES Paris Est
Les propriétés mécaniques du tissu osseux sont dues à sa structure hiérarchique. À l’échelle de quelques micromètres, la structure que l’on peut observer est la fibrille de collagène minéralisée. Dans ce travail, nous présentons un modèle mécanique multi-échelle de la fibrille basé sur une technique d’homogénéisation variationnelle. Des simulations numériques montrent la dépendance des propriétés élastiques de la fibrille vis-à-vis de sa structure à l'échelle nanométrique.

16H00 : n° 802 Réseaux élastiques biologiques : comportement macroscopique et structure microscopique

Gérald Gurtner Marc Durand
Matière et Systèmes Complexes
De nombreux systèmes biologiques peuvent être ramenés à l'étude de réseaux de poutres élastiques : filaments d'actine, bois, os... qui peuvent se déformer pour une même contrainte soit par flexion des poutres, soit par compression. Nous présentons une étude analytique et numérique des propriétés de ces réseaux en établissant les conditions nécessaires et suffisantes sur la structure du réseau pour que celui-ci se déforme exclusivement par compression des poutres.

16H20 : n° 124 Sur le volume élémentaire représentatif à considérer pour la modélisation de l'os compact

Quentin Grimal Kay Raum Alf Gerish Pascal Laugier
UPMC - LIP
L'os cortical est essentiellement biphasique (pores+matrice). Pour le calcul de propriétés effectives, il faut choisir un volume représentatif (VER). Ce choix est délicat car 1) le tissu est hétérogène à plusieurs échelles (i.e. zones plus ou moins poreuses en moyenne) ; 2) la couche corticale peut être très fine. Nous montrerons que le choix d’un VER de taille millimétrique permet de calculer de manière satisfaisante des propriétés effectives, dans un sens que l'on précisera.

16H40 : n° 341 Prestressed system mechanics applied to the cytoskeleton structure

Patrick Cañadas Bernard Maurin René Motro
Laboratoire de Mécanique et Génie Civil (LMGC) - UMR 5508
L’objectif est de montrer l’utilité de la modélisation du cytosquelette par systèmes précontraints en biomécanique cellulaire et tissulaire. On s’intéressera ici à deux applications : (1) Recherche de forme d'une cellule isolée, par modèles de tenségrité non réguliers et par combinaison entre modèles granulaires et analogie avec les systèmes de tenségrité. (2) Extension prospective aux assemblages multicellulaires avec notion d'autocontrainte partagée, par modèles de grilles de tenségrité.

17H00 : n° 606 Modélisation du disque intervertébral

Carole Magnier Olivier Boiron Sylvie Wendling-Mansuy Patrick Chabrand Valérie Deplano
IRPHE UMR 6594 / ISM UMR 6233
La dégénérescence discale est un processus de dégradation progressive du disque intervertébral (DIV) qui se déshydrate et perd ses qualités d'amortissement mécanique. Un modèle multiphasique est développé pour décrire le couplage entre le comportement osmoticomécanique du DIV et le transport des nutriments nécessaire à la vie des cellules discales. L'influence d'un cycle de charge décharge de 24h sur la nutrition cellulaire et par suite sur le métabolisme sera notamment présentée.

17H20 : n° 846 Faisabilité d'un bioréacteur à électro-osmose

Thibault Lemaire Salah Naîli Julien Pierre Mehdi Difallah Christian Oddou
LMP Université Paris Est
Du fait de la faible perméabilité des tissus cartilagineux, l'utilisation d'un bioréacteur pour les cultiver par perfusion est rendue délicate. L'emploi de l'électro-osmose est envisagé pour pallier ce problème. L'objectif est ici de vérifier la faisabilité d'un tel dispositif via la modélisation multiphysique d'un écoulement en milieu poreux. Les simulations numériques nous permettent d'obtenir des vitesses de perfusion raisonnables.

17H40 : n° 597 Caractérisation de tissu osseux et de biomatériaux pour la régénération osseuse sur gros volume.

Rémy Casanova Didier Moukoko Martine Pithioux David, Marchat Patrick Chabrand
Institut des Siences du Mouvement
L’objectif de cette étude est de développer un processus expérimental de régénération de tissus osseux de grand volume. Une première étape vise à produire du matériau osseux à partir de lambeau de périoste vascularisé et à le caractériser grâce a des essais d’indentation. Ensuite, nous développons un process impliquant un biomatériau poreux et biodégradable utilisé comme réceptacle de cellules mésenchymateuses. Dans les deux cas, le nouveau matériau obtenu est étudié grâce à des tests mécaniques et biologiques.