Nanoparticules d'oxyde de fer superparamagnétiques, Muscle squelettique, Myoblaste, Agrégat multicellulaire, Tension de surface, Filaments intermédiaires, Étireur magnétique

La thèse est centrée sur les propriétés mécaniques macroscopiques de tissus modèles. L'incorporation de nanoparticules super-paramagnétiques (maghémite) au cœur des cellules permet à la fois leur manipulation à distance pour créer des agrégats multicellulaires de forme contrôlée et l'application de forces pour mesurer leurs propriétés mécaniques ou induire leur organisation. Les cellules modèles choisies sont des précurseurs de muscle de souris (C2C12), pour une application directe à la mécanique et à l'ingénierie du muscle squelettique. Les déformations des agrégats formés magnétiquement et soumis par la suite à un gradient de champ magnétique permettent de mesurer leurs propriétés mécaniques macroscopiques (tension de surface, module d'Young). Nous avons ainsi pu étudier l'interaction entre les propriétés de la cellule individuelle (adhésions intercellulaires, structure et tension de l'actine) et les propriétés mécaniques à l'échelle du tissu, mettant notamment en évidence l'importance de la désorganisation de la desmine pour la rigidité et la tension de surface macroscopique. En utilisant des cellules exprimant une desmine mutée (mutation ponctuelle présente chez des patients souffrant de desminopathie), nous avons souligné le rôle fondamental de l'architecture du réseau de filament intermédiaire dans ce tissu modèle 3D. Les forces magnétiques ont ensuite été utilisées pour aider la différenciation en cellules musculaires en favorisant leur alignement et en permettant leur stimulation mécanique. Pour ce faire, nous avons développé un étireur magnétique qui étire des agrégats multicellulaires de cellules précurseurs de muscles placées entre deux aimants mobiles et favorise leur différenciation en cellules musculaires alignées. Ce dispositif représente un outil innovant pour étudier les déformations cellulaires sous étirement et la différenciation musculaire.