Caractérisation mécanique des micro-tissus pour l'ingénierie tissulaire
KU Leuven
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(réf. BAP-2021-354)
Le groupe de recherche Dynamique des particules fait partie de la division Mécatronique, biostatistique et capteurs du département Ingénierie des biosystèmes, KU Leuven. Nous nous intéressons à la manière dont des structures biologiques complexes telles que les cellules et les tissus peuvent émerger de simples interactions entre leurs composants sous-jacents. Pour cela, nous étudions la dynamique d'organisation et les propriétés mécaniques des cellules et des communautés cellulaires en utilisant une combinaison de mesures mécaniques et de modèles de calcul basés sur des particules. Ces modèles quantitatifs sont utilisés pour améliorer notre compréhension dans des applications telles que le traitement de la résistance aux antibiotiques dans les biofilms bactériens et la production de micro-tissus pour l'ingénierie tissulaire osseuse. Le groupe Particulate Dynamics collabore étroitement avec la division Prometheus, une équipe interdisciplinaire d'ingénieurs et de chercheurs biomédicaux qui développe de nouvelles techniques pour l'ingénierie des tissus osseux.
Les nouvelles stratégies d'ingénierie tissulaire reposent sur l'utilisation de petits microtissues, de petits assemblages cellulaires semi-autonomes et auto-organisés. Agissant comme de petits blocs de construction, des tissus artificiels plus grands peuvent être créés en combinant ces micro-tissus à l'aide de techniques telles que la bio-impression. Le comportement prévisible et modulaire de ces micro-tissus les rend praticables pour une application à des fins d'ingénierie. Cependant, afin d'incorporer des micro-tissus dans une stratégie d'ingénierie translationnelle, nous avons besoin de «modèles de matériaux vivants» adéquats qui prennent en compte les propriétés actives des cellules sous-jacentes lorsqu'elles subissent une différenciation. L'objectif principal de ce projet est de développer un cadre pratique pour la caractérisation mécanique des micro-tissus utilisés pour la production de tissus artificiels, un paradigme émergent dans le domaine de l'ingénierie tissulaire.
Le demandeur utilisera la microscopie à force atomique (AFM), une technique à haute résolution qui mesure les forces mécaniques locales provenant de la déviation d'un porte-à-faux. Vous effectuerez des mesures AFM sur des micro-tissus de progéniteurs adultes (hPDC et iPS) à différents stades de différenciation chondrogénique. À partir des mesures AFM, vous obtiendrez les propriétés visco-élastiques apparentes du matériau multicellulaire, tel qu'il change au cours du développement. En comparant ces résultats à des simulations informatiques, vous aiderez à révéler les propriétés à l'échelle cellulaire associées au résultat biologique du tissu modifié.
De plus, le demandeur quantifiera les forces d'interaction entre les micro-tissus et leur environnement. Pour cela, vous utiliserez la microscopie à force de traction (TFM). Dans TFM, les forces entre le micro-tissu et l'environnement sont reconstruites sur la base du déplacement de billes fluorescentes incrustées dans le substrat. Sur la base de ces caractérisations AFM et TFM, vous serez en mesure d'ajuster les biomatériaux et les paramètres du processus de production afin d'accueillir des tissus d'ingénierie robustes et viables.
Vous êtes titulaire d'une maîtrise en génie mécanique, en génie des biosciences, en génie biomédical, en (bio) physique ou des qualifications équivalentes. Vous êtes impatient de vous familiariser avec les techniques de caractérisation mécanique de pointe telles que la microscopie à force atomique (AFM) et la microscopie à force de traction (TFM). Vous êtes intéressé par l'application de techniques d'ingénierie pour aider à faire avancer la nouvelle génération de technologie de médecine régénérative.
Un poste de recherche de 4 ans, en attendant une évaluation positive après un an. Vous vous inscrirez au programme de doctorat de l'école doctorale Arenberg (ADS) de la KU Leuven.
Pour plus d'informations, veuillez contacter le Prof. dr. Bart Smeets, tél .: +32 16 32 85 92, mail: bart.smeets@kuleuven.be.
Vous pouvez postuler à cet emploi au plus tard le 31 août 2021 via l' outil de candidature en ligne
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