Étude de la stabilité mécanique d'assemblées multicellulaires

Mechanical stability of multicellular assemblies

• Auteur / Autrice : Daniel Selma
• Direction : Martial Balland, Thomas Boudou
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Physique pour les Sciences du Vivant
• Date : Inscription en doctorat le 30/09/2023
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale physique (Grenoble, Isère, France ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Interdisciplinaire de Physique
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : MICROTISS

Mots clés

Mots clés libres

Bioarchitecture

Mécanique

Ingénierie de Tissus

Microstructuration

Photolithographie

Bioarchitecture

Mechanics

Tissue Engineering

Micropatterning

Photolithography

Résumé

La morphogenèse , processus biologique de croissance des organismes, est associée à des régulations des propriétés tissulaires telles que la rigidité et la motilité des cellules qui les composent. La capacité des cellules à stabiliser ou, au contraire, à remodeler les contacts cellule-cellule est au cœur de la dynamique de croissance des tissus vivants. Ce domaine de la biologie, bien qu'exploré depuis de nombreuses années, nécessite un apport fort de la physique et plus particulierement de la mécanique afin d'élucider les mécanismes sous-jacents qui maintiennent la stabilité mécanique des tissus au cours des événements morphogénétiques. Un point d'étude crucial faisant aujourd'hui consensus et celui de l'étude des forces intercellulaires qui conduisent à la cohésion des tissus au cours de la morphogenese. Pour répondre à cette question, nous nous concentrerons sur l'étude mécanique d'assemblages cellulaires minimaux imitant un pavage tissulaire réel, nous cartographierons les forces misent en jeu dans l'établissement de structure cohésive et nous les soumettrons ces assemblées à des forces externes pour comprendre comment la matière vivante gère sa capacité à maintenir de la cohésion tout en s'écoulant pour acquérir la polarité. Pour cela nous allons combiner des techniques de microfabrication, de microscopie a force de tractions et de galvanotaxie.

Morphogenesis involves finely regulated changes in tissue properties such as stiffness and motility. Central to tissue dynamics is the capacity of cells to stabilize or, on the contrary, remodel cell-cell contacts, thus respectively opposing or favouring cell movements and tissue reorganization. Despite years of study, the underlying mechanisms that maintain tissue mechanical stability during mrophogenetic events remain poorly understood, and what is currently known mainly pertains to the field of biology. The mechanical basis of intercellular forces that leads to tissue cohesivity during tissue flowing is far from being described. To address this question, we will focus on the mechanical study of minimal cellular assemblies mimicking minimal tissue pavement and submit them to external forces to unravel how living matter deal with their ability to maintain cohesivity while flowing to acquire polarity. Practically we will combine micropatterning to create minimal tissue in vitro and observe them with force microscopy and stress them with a galvanatotaxis set up.