Descriptif
Over the last two decades, several techniques were developed to probe the mechanical properties of biological matter at the nanometer to the micrometer level. These techniques revealed the important role played by mechanical aspects in the regulation of cellular physiological and pathological processes. It is thus now clear that physical parameters come into play the regulation and the development of diseases such as atherosclerosis and cancer. While it is not possible to predict which will be the future techniques that will overpass the limits of the current ones, it is to be bet that many will have as a base - at least partly - the principles of measures currently involved.
Objectifs pédagogiques
Pedagogical objectives
A prime objective of this course is thus to provide the tools to understand what mechanical property can be measure nowadays with modern techniques. The principle of these techniques will be covered (deflection of a cantilever, photonic or magnetic force, stretching of a substrate, fluid stress in a microfluidic chip, etc) and the models used to analyse data obtained using them, including basic contact mechanics and rheological models for the cellular scales (1-10µm), or force spectroscopy for the molecular scales (1-10 nm). The range of operation, resolution and limits of these techniques will be approached through concrete examples in catch with current research in biomechanics, biophysics, or bioengineering.
The course will have several secondary objectives, such as describing research and innovation at the interface between mechanics and biology, or tackling variability in measurements on biological samples
Diplôme(s) concerné(s)
- M1 Mech - Mécanique
- Programmes d'échange internationaux
- M1 IES - Innovation, Entreprise et Société
- M2 BME - Ingénierie BioMédicale
- Titre d’Ingénieur diplômé de l’École polytechnique
- AUDITEURS - IP Paris
Parcours de rattachement
Format des notes
Numérique sur 20Littérale/grade américainPour les étudiants du diplôme Titre d’Ingénieur diplômé de l’École polytechnique
Le rattrapage est autorisé (Max entre les deux notes)- le rattrapage est obligatoire si :
- Note initiale < 10
- le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
- Note initiale < 10
- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Pour les étudiants du diplôme Programmes d'échange internationaux
Le rattrapage est autorisé (Max entre les deux notes)- le rattrapage est obligatoire si :
- Note initiale < 10
- le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
- Note initiale < 10
- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Pour les étudiants du diplôme M2 BME - Ingénierie BioMédicale
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- le rattrapage est obligatoire si :
- Note initiale < 7
- le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
- Note initiale < 7
- Crédits ECTS acquis : 3 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Pour les étudiants du diplôme M1 IES - Innovation, Entreprise et Société
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- le rattrapage est obligatoire si :
- Note initiale < 7
- le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
- Note initiale < 7
- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Pour les étudiants du diplôme AUDITEURS - IP Paris
Le rattrapage est autorisé (Max entre les deux notes)- le rattrapage est obligatoire si :
- Note initiale < 10
- le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
- Note initiale < 10
- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Pour les étudiants du diplôme M1 Mech - Mécanique
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- le rattrapage est obligatoire si :
- Note initiale < 7
- le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
- Note initiale < 7
- Crédits ECTS acquis : 3 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Programme détaillé
Thèmes traités :
- architecture cellulaire, molécules, mécanique et organites (membrane, cytosquelette, noyau, etc.),
- rhéologie cellulaire,
- mécanique du contact et micro-indentation (modèle de Hertz, Sneddon),
- lois de comportement : élasticité, viscoélasticité cellulaires, relaxation/fluage en loi de puissance,
- techniques Expérimentales (liste non exhaustive) : pinces optiques, pinces magnétiques, microscopie à force atomique, micropipettes, ‘traction force microscopy’, spectroscopie de force.