OR3 : Biomécanique et Matériaux du vivant

Activités

Les tissus biologiques ont des architectures multi-échelles. C’est l’imbrication des structures aux différentes échelles qui leur confèrent leurs propriétés physiques, et en particulier mécaniques, remarquables.

Néanmoins, les structures aux différentes échelles ne sont pas encore tout à fait décrites et comprises ainsi que leur lien avec leurs propriétés mécaniques.

De plus, de par leur caractère vivant, il s’agit de systèmes qui évoluent et se renouvellent en permanence. Le vivant est en effet soumis en permanence à différentes stimulations et les cellules reçoivent des informations mécaniques, chimiques ou biophysiques et peuvent induire une adaptation structurale des tissus. Ainsi, les tissus biologiques présentent une grande variabilité entre les individus, ce qui rend encore plus complexe leur étude.

En nous appuyant sur ces constats, l’objectif de cette OR est double :

• Comprendre le comportement des tissus naturels et des biomatériaux développés à l’aide d’une analyse morphologique et mécanique aux échelles pertinentes
• Développer des matériaux de substitution soit pour réparer, remplacer, régénérer ou mimer les tissus naturels

Notre démarche s’appuie sur l’observation, la description et la compréhension des phénomènes à toutes les échelles pertinentes du matériau ou tissu considéré par un dialogue entre expériences et simulation. L’originalité de notre approche est de s’inspirer des démarches et des approches développées pour d’autres milieux architecturés, composites fibreux notamment, pour décrire et comprendre le comportement macroscopique des tissus à partir de l’interaction et de la compétition entre les mécanismes élémentaires aux échelles fines.
Nos travaux trouvent leurs applications en ingénierie tissulaire osseuse, dentisterie restauratrice, chirurgie orthopédique, training chirurgical…