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Comment l'hétérogénéité cellulaire et la mécanique tissulaire s'influencent-elles mutuellement ?

Les tissus biologiques sont des matériaux actifs et hétérogènes. Que ce soit au cours de l'embryogenèse ou de la progression tumorale, la manière dont les propriétés mécaniques (déformations, écoulements) et les hétérogénéités cellulaires (adhésion, contractilité) rétroagissent les unes sur les autres reste largement incomprise. Je sonde ces rétroactions en construisant des dispositifs expérimentaux robustes, à l'interface entre la physique de la matière molle et la biologie du développement.

Senseurs de force dans les tissus vivants

Mesurer la rhéologie de la matrice extracellulaire au cours du développement, à l'aide de gouttes de ferrofluide actives injectées dans l'embryon.

Mécanique des épithéliums

Comment la courbure d'un substrat dicte la forme tridimensionnelle des monocouches cellulaires, et quelles tensions de surface suffisent à en rendre compte.

Programme de recherche

Les deux directions partagent une même conviction : un modèle physique de tissu ne vaut que ce que vaut la mesure qui le met à l'épreuve. Mon objectif est de construire les expériences qui rendent ces mesures possibles, puis de m'en servir pour tester (et parfois briser) les modèles que nous tenons pour acquis.

L'objectif immédiat est de faire des gouttes senseurs de contrainte un outil quantitatif et courant : des senseurs qui se fonctionnalisent in situ, sont étalonnés sur une rhéologie connue, et peuvent rendre compte des contraintes en continu à l'intérieur d'un embryon tout au long de son développement. Coupler cette lecture aux descriptions continues validées sur les épithéliums permettrait de passer de la mesure de forces en un point à la cartographie du champ de contraintes d'un tissu entier en développement, et de demander quelles hétérogénéités comptent réellement pour le tissu.

Ce programme se situe exactement entre physique de la matière molle, instrumentation expérimentale pour le vivant et biologie du développement, et c'est la raison pour laquelle je garde ouverts en même temps une paillasse et un carnet de modélisation.