La biomécanique est l'application de la mécanique aux systèmes biologiques et/ou biomédicaux. Au cours des vingt dernières années, les contraintes mécaniques ont été identifiées comme un facteur clé dans la régulation des fonctions physiologiques et dans le développement de plusieurs pathologies telles que les maladies cardiovasculaires, les cancers, le glaucome et le diabète. Les considérations mécaniques sont également essentielles pour la conception et le développement de dispositifs et de traitements ciblant ces pathologies. Le rôle de la mécanique s'étend de l'échelle moléculaire à celle de l'ensemble des tissus. Ce cours présentera les aspects fondamentaux de la biomécanique macroscopique et microscopique et abordera le rôle de la mécanique en physiologie et en pathologie.
Ce cours comprend des cours magistraux et des projets de recherche menés par les étudiants. Les cours magistraux porteront sur les thèmes suivants :
1) la mécanique à l’échelle tissulaire, en mettant l’accent sur la mécanique des fluides, la mécanique des solides et le transport de masse ;
2) la mécanique au niveau cellulaire, en mettant l’accent sur les modèles de comportement cellulaire et la mécano-transduction cellulaire ;
3) le rôle de la mécanique dans le développement et la progression de maladies telles que les maladies cardiovasculaires, le cancer et le glaucome ; et
4) les aspects mécaniques à prendre en compte dans la conception et le développement de dispositifs médicaux et d’approches thérapeutiques. Les projets menés par les étudiants seront des projets de recherche visant à faire progresser les connaissances dans un domaine lié au rôle de la mécanique en physiologie et en pathologie.
Prérequis
Connaissances de base en mécanique des fluides et en mécanique des solides. Aucun prérequis en biologie n'est exigé.
Évaluation
Les étudiants sont évalués sur la base de leurs projets de recherche et de leurs présentations orales finales.
Biomechanics in health and disease
Biomechanics is the application of mechanics to biological and/or biomedical systems. Over the last twenty years, mechanical stresses have been identified as a key player in the regulation of physiological functioning and in the development of several pathologies such as cardiovascular diseases, cancers, glaucoma and diabetes. Mechanical considerations are also essential for the design and development of devices and therapies that target these pathologies. The role of mechanics extends from the molecular scale to the whole-tisuue scale. This course will present fundamental aspects of macroscopic and microscopic biomechanics and will discuss the role of mechanics in physiology and pathology.
The course consists of lectures and research projects conducted by students. The lectures will focus on the following topics: 1) tissue-scale mechanics with emphasis on fluid mechanics, solid mechanics, and mass transport; 2) mechanics at the cellular level with a focus on cell behavior patterns and cell mechanotransduction; 3) the role of mechanics in the development and progression of diseases such as cardiovascular disease, cancer, and glaucoma; and 4) mechanical considerations in the design and development of medical devices and therapeutic approaches. Student-led projects will be research projects that will advance knowledge in a field related to the role of mechanics in physiology and pathology. These projects may be of a theoretical, numerical or experimental nature. Students will present their results at the end of the term. They will also have the opportunity to visit laboratories in the Paris region working in these fields.
Prerequisites: Basic knowledge in fluid and solid mechanics. There is no biology prerequisite.
Evaluation modality: Students are evaluated on the basis of the research projects and the final oral presentations
Course language: English
