l’une souhaite mettre en place les outils théoriques et numériques afin de proposer un modèle de croissance des cartilages, l’autre vise à « mesurer la croissance », via l’évolution de la géométrie, des propriétés physiques et surtout de l’état mécanique du tissu (contraintes et déformations résiduelles). Nous étudions à ce titre deux types de cartilages : celui constituant les disques intervertébraux et celui, de type articulaire, obtenu par différentiation de cellules souches cultivées par des collègues biologistes de l’IRMB (UMR INSERM/CHU/UM).

Ce dernier, également appelé pellet de cartilage, est un modèle expérimental permettant de reproduire in vitro les premières étapes de développement du cartilage hyalin à partir de la culture et de la différentiation de cellules souches mésenchymateuses en chondrocytes (les cellules du cartilage) par centrifugation et ajout de facteurs de croissance tels que TGF-β3. Au-delà de leur caractérisation bio-mécanique (voir Axe 1), nous utilisons ce modèle expérimental pour étudier l’influence des sollicitations mécaniques versus le rôle de l’ajout d’agents biochimiques (facteurs de croissance, taux de CO2, etc.). Pour cela, nous avons conçu et fabriqué un dispositif de sollicitation obtenu par stéréolithographie (collaboration avec la plateforme de fabrication additive Pro3D rattachée au LMGC) permettant de comprimer les pellets à l’aide de convergents de type ‘Venturi’, pendant leur culture en incubateur, en utilisant leur milieu de culture. La pression est ainsi contrôlée et des sollicitations cycliques (comme statiques) peuvent être appliquées à différentes fréquences et amplitudes, et ce, une ou plusieurs fois par jour, durant un temps défini. Le dispositif est également instrumenté avec une caméra vidéo qui permet de suivre la déformation des pellets à tout instant et, par suite, de remonter à leurs propriétés mécaniques (cadres élastique, viscoélastique et poroélastique, au choix).