moteur de recherche

Accueil

L'équipe Biomécanique occupe une position particulière dans le laboratoire, et ce pour diverses raisons : géographiquement d'abord, l'équipe étant la seule liée à la tutelle Université Paris-Est Créteil (UPEC) ; temporellement ensuite, l'équipe ayant rejoint officiellement le 1er janvier 2010 les trois autres équipes du laboratoire Modélisation et Simulation Multi Echelle (UMR CNRS 8208); thématiquement enfin, puisque si le cœur de ses activités demeure la modélisation et la simulation du comportement mécanique des matériaux vivants en prenant en compte divers niveaux structurels, la nature même de la biomécanique lui impose d'avoir une ouverture vers des applications cliniques et biologiques, offrant via les activités transversales du laboratoire une fenêtre sur des problématiques pratiques aux trois autres équipes.

 

C'est dans ce contexte que l'équipe Biomécanique a souvent initié au plan national, voire international, des thèmes, désormais repris par d'autres, élargissant ainsi le point de vue de la biomécanique traditionnelle.

 

En outre, nous travaillons au développement de nouveaux protocoles d'ensemencement de biomatériaux poreux fonctionnalisés (collaboration EFS, CRRET, ICMPE) ; ce travail est effectué expérimentalement et guidé par des calculs des phénomènes de transports dans ces biomatériaux.

 

L'équipe Biomécanique appartient à la "Fédération francilienne de Mécanique des matériaux, structures et procédés" FR 2609 (F2M2SP) et à la fédération de recherche du Ministère, la FED, "Mécanique des Matériaux structures et Procédés".

 

L'équipe Biomécanique participe ou a participé activement à plusieurs Groupements de Recherche " Biomécanique des fluides et des transferts. Interaction fluide structure biologique " (GDR CNRS 2760), " Approche multi-échelle de la mécanotransduction : déterminants et implications " (GDR CNRS 3162), " Sciences et Technologies en Ingénierie et Connaissances pour la Santé " (GDR CNRS/INSERM 2647) et plus récemment " MécaBio " (GDR CNRS 3570).

 

L'activité de recherche de l'équipe biomécanique s'articule autour de deux thématiques de recherche.

 

Thème 1 : Caractérisation des tissus vivants

Le premier thème de recherche de l'équipe Biomécanique s'intéresse à développer des méthodes performantes pour aider à la caractérisation des matériaux ostéo-articulaires (tissus osseux : néoformé, cortical et trabéculaire). Les modèles mis en oeuvre visent à caractériser le comportement de ces matériaux à partir de la propagation des ondes ou de la nature de la microstructure. Les modèles pour décrire la propagation des ondes prennent en compte l'hétérogénéité et l'anisotropie pour divers comportements (élastiques, visco-élastiques, poroélastiques, etc.). En outre, les méthodes numériques, et leur mise oeuvre, sont spécialement développées (éléments finis, différences finies, méthode spéctrale, etc.). Les méthodes décrivant le comportement des microstructures s'appuient sur l'homogénéisation par champs moyens ou par développements asymptotiques. Selon les besoins, les formulations associées sont décrites dans les domaines temporel ou fréquentiel. En parallèle, des bancs expérimentaux, développés localement ou par des collaborations (B2OA, ESRF, etc.), permettent de guider les méthodes de caractérisation des tissus vivants aux différentes échelles (banc ultrasonore, banc de perfusion, nanoindentation, imagerie haute-résolution, matériel d'analyse histologique).

 

  1. Caractérisation mécanique du tissu osseux dans le col du fémur par une approche originale alliant modélisation mécanique multi-échelle et imagerie haute-résolution 
  2. Caractérisation ultrasonore destinée à l'estimation de la qualité osseuse
  3. Caractérisation de la zone implant-tissu par nanoindentation ou ondes ultrasonores
  4. Estimation des propriétés mécaniques des microstructures osseuses par des méthodes d’homogénéisation
  5. Caractérisation de la perméabilité de biomatériaux (céramiques poreuses, polymère) ou matériaux vivants (périoste, os cortical)

 

 

 

Thème 2 : Mécanique de la croissance, du remodelage et de la réparation des tissus vivants

Au travers du second thème s'est construit un axe fort et original de notre recherche, qui consiste en une description innovante des phénomènes multiphysiques à l'œuvre dans le comportement du tissu osseux. Cette description poromécanique couplée tend à modifier le paradigme actuel de la mécano-sensation osseuse en intégrant aux phénomènes liés aux phases solide et fluide des tissus osseux des effets de nature électro-chimique tels que la piézo-électricité, l'osmose ou l'électro-filtration.

 

 

  1. Modélisation et caractérisation poromécanique des tissus osseux et articulaires
  2. Modélisation des phénomènes multiphysiques à l’oeuvre dans l’adaptation osseuse
  3. Développement de méthodes théoriques et numériques pour résoudre les équations d’onde dans des milieux poro-visco-elastique anisotrope
  4. Développement de protocoles innovants en génie tissulaire
  5. Elaboration de modèles neufs de croissance et de remodelage des matériaux vivants
  6. Biomécanique cardiaque
Dernière mise à jour : 28/02/2017
       

Equipe de recherche du laboratoire MSME : Retour à la page d'accueil de MSME