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Caractérisation par AFM de particules de gel - Application aux cellules vivantes

publié le

Cette étude s’inscrit dans le cadre du projet ANR CellDance qui explore une nouvelle approche combinant nanophotonique et microfluidique pour mesurer la réponse mécanique de cellules individuelles pour le diagnostic. En effet, la déformabilité de cellules individuelles est un indicateur de certaines maladies comme le paludisme. Dans ce projet de master, nous proposons une première étude portant sur la mesure mécanique de billes de gels dont les propriétés mécaniques imitent celles des globules rouges.

Nous utiliserons des gels d’agarose pour modéliser le globule rouge (RBC). Dans un premier temps, il est important de caractériser leurs propriétés mécaniques par AFM. Des mesures en élasticité et viscoélasticité seront proposées [1], pour accéder au module d’Young (E) ou aux modules dynamiques G’ et G’’ (Fig. 1), en fonction de la fréquence. Différentes géométries et pointes AFM seront envisagées. Des comparaisons avec des globules rouges seront effectuées afin de trouver le meilleur système décrivant le globule. On pourra par exemple tester différentes concentrations des constituants du gel. Une fois le modèle précisé, on envisagera une modélisation rhéologique.
Cette étude se poursuivra en collaboration avec nos partenaires lyonnais (INL) dans le but de piéger des objets optiquement sur des métasurfaces. On envisagera quelques expériences sur des billes de gel et des globules rouges qui se déforment lorsqu’ils sont piégés au voisinage de la surface. La cavité de résonance créée permet de déterminer la réflectivité (Fig. 2) et de mesurer ainsi la déformation de l’objet (gel ou globule rouge), donc d’avoir accès à sa rhéologie. Nous comparerons ensuite ces deux méthodes.

Figure 1. Courbes rhéologiques d’un gel

Figure 2. Piégeage d’un objet déformable sur une métasurface


Candidats : Nous recherchons un candidat ayant des intérêts pour l’expérimentation, qui interagira avec les deux équipes. Profil mécanicien/physicien. Grande motivation

Contact : Claude VERDIER (04 76 63 59 80) claude.verdier@univ-grenoble-alpes.fr

Collaboration : INL Lyon (Taha Benyattou, Magalie Faivre)

Cadre : projet ANR « CellDance »

Poursuite en thèse : possible et souhaitée

Références : [1] Y. Abidine, V.M. Laurent, R. Michel, A. Duperray, L.I. Palade, C. Verdier, Physical properties of polyacrylamide gels probed by AFM and rheology, Europhys. Letters, 109, 38003 (2015)