Microrobots biomédicaux : Médecine de précision et mécanique tissulaire

Cette séance de cours explore le développement de microrobots biomédicaux pour la médecine de précision, en se concentrant sur l'accès aux tissus avec une résolution spatiale précise. Il se penche sur les défis de la navigation à l'intérieur du corps humain, en particulier dans les canaux à haute courbure, et discute de techniques innovantes telles que la navigation par écoulement et la direction magnétique. La séance de cours porte également sur l'application des microrobots dans les milieux cliniques, y compris les voies endovasculaires et l'enregistrement neuronal. De plus, il se plonge dans le domaine fascinant de la mécanique des tissus contractiles, en étudiant les champs de force, la migration cellulaire et le flux tissulaire, en mettant l'accent sur le contrôle de la morphogenèse tissulaire par la manipulation du stress de surface et les indices mécaniques. La présentation se termine par un aperçu des étapes futures de l'auto-assemblage et de l'apprentissage du développement embryonnaire.

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Concepts associés (122)

Muscle strié

vignette|Muscle strié de la langue d'un lapin photographié à l'aide d'un microscope. Le muscle strié est un tissu musculaire caractérisé par la présence de stries en microscopie, du fait de l'organisation régulière des filaments. Il peut désigner deux types de muscles différents : le muscle strié squelettique, le muscle strié cardiaque. Il s'oppose au muscle lisse. En musculation, par abus de langage, un muscle strié est défini comme étant un muscle dense et nettement visible sous la peau par un corps sec et dépourvu de rétention d'eau.

Muscle

Le muscle est un organe composé de tissu mou retrouvé chez les animaux. Il est composé de tissus musculaires et de tissus conjonctifs (+ vaisseaux sanguins + nerfs). Les cellules musculaires (composant le tissu musculaire) contiennent des filaments protéiques d'actine et de myosine qui glissent les uns sur les autres, produisant une contraction qui modifie à la fois la longueur et la forme de la cellule. Les muscles fonctionnent pour produire de la force et du mouvement.

Biomécanique

La biomécanique est l'exploration des propriétés mécaniques des organismes vivants ainsi que l'analyse des principes de l'ingénierie faisant fonctionner les systèmes biologiques. Elle traite des relations existantes entre les structures et les fonctions à tous les niveaux d’organisation du vivant à partir des molécules, comme le collagène ou l’élastine, aux tissus et organes. La biomécanique caractérise les réponses spatio-temporelles des matériaux biologiques, qu'ils soient solides, fluides ou viscoélastiques, à un système imposé de forces et de contraintes internes et externes.

Tissu biologique

Un tissu en biologie est le niveau d'organisation intermédiaire entre la cellule et l'organe. Un tissu est un ensemble de cellules semblables et de même origine, regroupées en amas, réseau ou faisceau (fibre). Un tissu forme un ensemble fonctionnel, c'est-à-dire que ses cellules concourent à une même fonction. Les tissus biologiques se régénèrent régulièrement et sont assemblés entre eux pour former des organes. La science qui étudie les tissus est l'histologie. Il existe plus d'une centaine de tissus chez les animaux.

Mécanique des solides déformables

La est la branche de la mécanique des milieux continus qui étudie le comportement mécanique des matériaux solides, en particulier leurs mouvements et leurs déformations sous l'action de forces, de changements de température, de changements de phase ou d'autres actions externes ou internes. Une application typique de la mécanique des solides déformables consiste à déterminer à partir d'un certaine géométrie solide d'origine et des chargements qui lui sont appliqués, si le corps répond à certaines exigences de résistance et de rigidité.