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Activités scientifiques

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
       

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