Rhéologie non linéaire et rupture de caillots sanguins formé sous écoulement

Non linear rheology and failure of clots formed under flow

• Auteur / Autrice : Mohamad Alajami
• Direction : Denis Le Roux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique des fluides, énergétique, procédés
• Date : Soutenance le 06/07/2023
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ingénierie - matériaux mécanique énergétique environnement procédés production (Grenoble ; 2008-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire rhéologie et procédés (Grenoble, Isère, France ; 1992-....)
• Jury : Président / Présidente : Claude Verdier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Frédéric Bossard, Chloé James
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Eric Freyssingeas 19..-...., Christel Métivier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Troubles de la coagulation du sang

Rhéologie (biologie)

Mécanique des fluides

Mots clés libres

Mécanique des fluides

Rheologie non linéaire

Coagulation sanguine

Fluid mechanics

Non linear rheology

Coagulation of blood

Résumé

Les maladies actuelles parmi les plus graves que ce soit en termes humains ou économique sont les pathologies cardiovasculaires et plus particulièrement les maladies thromboemboliques. Une embolie correspond à l’obstruction d’une artère provoquée par un caillot s’étant développé de façon anormale (thrombus) dans la circulation. L’une des questions clefs de ces maladies concerne la façon dont, chez certains patients, ces thrombus se fragmentent et s’embolise, ceci suggérant une importance majeure des propriétés mécaniques du caillot.Nous avons mis en place le protocole de fabrication des fibres de fibrines crée par X. Garcia dans sa thèse en tenant compte des plusieurs paramètres (stabilité du fibrinogène, homogénéité du mélange et d'autres paramètres). Nous avons développé un système rhéo-optique afin d’étudier les propriétés mécaniques et optiques des caillots sanguin en rhéologie, turbidimétrie et biréfringence globale.Dans un premier temps, nous avons étudié l’effet de l’augmentation de la concentration de fibrinogène, de thrombine et de l’inhibiteur de Facteur XIII (le D004) sur les cinétiques de formations du caillot de fibrine. Pour ce faire nous avons utilisé le système rhéo-optique contenant les trois techniques : rhéologie, turbidimétrie et biréfringence globale. a la fin de la première partie des résultats , nous avons analysé les courbes des cinétiques obtenues par ce système.Dans un deuxième temps, nous avons étudié l’effet de fibrinogène, de thrombine et de l’inhibiteur de Facteur XIII (le D004) sur la rupture par rampe unique et par rampe successive de déformation en rhéologie, turbidimétrie et biréfringence globale. Nous avons testé aussi la relaxation des caillots de fibrine après chaque cycle de déformation par rampe successive dans le système rhéo-optique. Nous avons finis la deuxième partie des résultats par une conclusion concernant l’effet des paramètres étudiés sur la réponse non linéaire de rupture du caillot sanguin.Et dans un troisième temps, nous avons comparé deux fibrinogènes, dans le système rhéo-optique développé pendant cette thèse, ayant deux structures différentes l’un contient des agrégats alors que l’autre ne contient pas des agrégats. D’abord, nous avons comparé les cinétiques de formation de ces deux fibrinogènes, ensuite la rupture de ces deux fibrinogènes par rampe unique et par rampe successives et enfin la deuxième rupture pour les deux fibrinogènes.A la fin de la thèse, nous avons finis par une conclusion générale.

The current diseases among the most serious whether in human or economic terms are cardiovascular pathologies and more particularly thromboembolic diseases. An embolism is the obstruction of an artery caused by a clot that has grown abnormally (thrombus) in the circulation. One of the key questions of these diseases concerns the way in which, in some patients, these thrombus fragment and embolize, suggesting a major importance of the mechanical properties of the clot.We have set up the protocol for the manufacture of fiberglass fibers created by X. Garcia in his thesis taking into account several parameters (stability of the fibrinogen, homogeneity of the mixture and other parameters). We have developed a rheo-optical system to study the mechanical and optical properties of blood clots in rheology, turbidimetry and global birefringence.As a first step, we investigated the effect of increased concentration of fibrinogen, thrombin and factor XIII inhibitor (D004) on the kinetics of fibrin clot formations. To do this we used the rheo-optical system containing the three techniques: rheology, turbidimetry and global birefringence. At the end of the first part of the results, we analyzed the curves of the kinetics obtained by this system.In a second step, we studied the effect of fibrinogen, thrombin and factor XIII inhibitor (D004) on rupture by single ramp and by successive ramp of deformation in rheology, turbidimetry and global birefringence. We also tested the relaxation of fibrin clots after each cycle of successive ramp deformation in the rheo-optical system. We concluded the second part of the results with a conclusion regarding the effect of the parameters studied on the nonlinear response of blood clot rupture.And in a third step, we compared two fibrinogens, in the rheo-optical system developed during this thesis, having two different structures one contains aggregates while the other does not contain aggregates. First, we compared the kinetics of formation of these two fibrinogens, then the rupture of these two fibrinogens by single ramp and by successive ramp and finally the second rupture for the two fibrinogens.At the end of the thesis, we ended with a general conclusion.