Thème : Ecoulements et élasticité dans le vivant
Ce thème vise à regrouper les questions d’hydrodynamique et de mécanique aux différentes échelles du vivant. Par exemple les êtres uni-cellulaires comme les micro-organismes ou les bactéries se propulsent dans l’eau à petit nombre de Reynolds compte tenu de leur petite taille. Les mécanismes qui sous-tendent cette propulsion ainsi que les interactions entre individus qui peuvent en résulter sont encore à découvrir. Les questions d’interactions induites par l’hydrodynamique entre individus est aussi une question fondamentale qui peut par exemple permettre de comprendre la formation des biofilms, et peut s’étendre aux propriétés des suspensions biologiques dont les éléments ne sont pas actifs comme le sang, suspension de globules rouges, la salive ou le mucus dans lesquels des longs polymères sont présents et confèrent des propriétés visco-élastiques surprenantes, ou le plancton. La mécanique joue aussi un rôle fondamental en biologie et en complément des thèmes "mécanique cellulaire" et "développement et tissus" nous nous intéresserons à l'apparition et aux rôles des instabilités mécaniques en biologie. D’une façon générale, les interactions entre individus ou cellules quelles que soient leur nature (chimique, hydrodynamique, mécanique ou autre…) peuvent conduire à l’émergence de comportement collectif comme par exemple les processus de synchronisation (rythmes circadiens) ou l’organisation d’individus uni-cellulaires dans des structures multi-cellulaires (colonie de volvox, différenciation chez les amibes….). La morphogénèse des systèmes de transport de fluides biologiques (nutriment, gaz, déchets, chaleur….) dans divers organismes (méduse, physarum…) est un exemple de couplage entre la mécanique des tissus et l’écoulement du fluide. Ces thématiques pourraient aussi inclure des niches écologiques, comme le microbiome, dans lesquelles un grand nombre d’individus co-existent. D’un point de vue expérimental, ces questions bénéficient de plus en plus des techniques liées à la microfluidique et à la microfabrication qui permettent d’étudier des situtations modèles de flux et d’environnement contrôlés.
Equipes