Rhéologie des systèmes vivants
Mécanique de la paroi cellulaire: Régimes linéaire et non linéaire
Contexte
- La compréhension et la prédiction de la perturbation cellulaire exigent une connaissance de l'effet de la pression du fluide interne sur la cellule et des propriétés mécaniques de la paroi.
- La paroi protège la cellule contre les contraintes physiques externes et contrebalance la pression de turgescence.
- La paroi est fondamentale dans la détermination de la forme de la cellule et joue un rôle important dans sa croissance.
Objectif
Modélisation du comportement mécanique de la paroi de levures (Saccharomyces Cerevisiae) en utilisant une approche par la mécanique non linéaire en transformations finies.
Approches théorique et numérique
Modélisation de la réponse mécanique
Afin d'avoir une description réaliste, les levures sont simulées numériquement par des formes quasi-sphériques. Deux approches sont menées en parallèle :
- Une approche tridimensionnelle où le détail intra-paroi peut être décrit.
- Une approche par la théorie des coques où les variables d'état sont moyennées par intégration dans l'épaisseur.
Micromanipulation: Compression de levures entre deux plateaux horizontaux（approche coque)
Les forces suiveuses décrivent la pression exercée par le fluide sur la paroi interne:
- Elles protègent contre le flambement structurelle.
- La courbe force de réaction/déplacement imposé devient plus raide
La pression interne est contrôlée par un algorithme de type Uzawa :
Perspectives
- Étude des réponses mécaniques d'autres géométries cellulaires (ellipsoïdale, capsulaire, rectangulaire, ...)
- Étude de la dépendance de la croissance en fonction des conditions environnementales (température, milieu de culture, ...)