Modélisation en biophysique cellulaire et tissulaire par analogie avec la matière molle

Le thème principal de mes travaux de recherche est la modélisation théorique de phénomènes biologiques aux échelles cellulaire et tissulaire. Mes approches théoriques s'appuient sur des analogies avec les systèmes de la matière molle. À l'échelle tissulaire, mon sujet central de recherche a été la dynamique des agrégats cellulaires, un système modèle des tissus mous tumoraux ou embryonnaires. Je me suis intéressé à des phénomènes tels que le frémissement — une réponse active d'un tissu soumis à une contrainte mécanique —, la fracture viscoélastique des tissus induite par une force ou par un écoulement, ou plus récemment les agrégats hybrides de matière active (cellules) et passive (particules inertes). A l'échelle cellulaire j'ai exploré des sujets tels que la nage à faible nombre de Reynolds, l'ouverture de tunnels transcellulaires — dont la physique ressemble celle du démouillage liquide —, la réponse cellulaire à la microindentation, ou encore la dynamique d'internalisation de nanoparticules dans les cellules endothéliales. J'ai également étudié des systèmes inertes de la matière molle, comme les colloïdes magnétiques ou des phénomènes de mouillage de suspensions de nanoparticules. Mes perspectives consistent à développer de nouveaux modèles théoriques de systèmes biologiques, notamment les cellules immunitaires et vasculaires que j'étudie en collaboration avec différents collègues expérimentateurs, ainsi qu'à poursuivre les travaux sur les colloïdes magnétiques que nous menons avec mes collègues à l'Université de Lorraine.