Cette approche est fondamentale pour garantir l’essor des technologies pour la Santé. En effet, les futurs dispositifs pour la Santé coupleront des éléments électroniques miniaturisés, avec des éléments mécaniques de taille micro- voire nanométrique et des éléments biologiques. Cette approche pluridisciplinaire, multi-échelle et multiphysique, en rupture technologique et scientifique avec les outils actuels de la Santé, est le creuset de cette formation spécifique. La spécialité biomécanique et bioingénierie s’appuie sur une solide tradition dans le domaine de la biomécanique et du génie biomédical à l’UTC. Cette spécialité propose donc de transcender l’approche classique des départements scientifiques actuels, pour regrouper diverses composantes (sciences de l’ingénieur, sciences du vivant, sciences humaines) via une formation pluridisciplinaire.
L’approche système appliquée au vivant et à la Santé est illustrée dans les deux exemples proposés ci-dessous qui montrent le caractère transversal de ces thématiques et la nécessité d’avoir des apports provenant des différentes disciplines scientifiques identifiées dans le labex MS2T.
Micro- Nano-Technologies pour la Santé et la Biologie
Ces technologies s’appuient sur la démarche "bottom-up", récemment développée dans le domaine des nanotechnologies. Cette approche, fondée sur la construction de structures assemblées à partir des atomes et des molécules, peut totalement s'appliquer à la biologie. Ainsi, un système biologique peut être reconstitué, à partir de seulement quelques éléments pour étudier leurs interactions. Au niveau micrométrique, on peut également concevoir des microsystèmes microstructurés et perfusés qui visent à se rapprocher de l’organisation du vivant en constituant un système en réseau de micro-organes. Cet ensemble constitue en partie les fondements de la nanomédecine.
Modélisation en Biomécanique et Bioingénierie
Nous allons, ici, du niveau cellulaire à celui de l’organe et du corps entier. Cette démarche repose sur une recherche expérimentale, mais le lien passe essentiellement par le biais de la modélisation. Elle est abordée ici dans les disciplines du vivant (modélisation du comportement cellulaire, modélisation physiologique intégrative), mais aussi par les sciences de l’ingénieur (modélisation en biomécanique des fluides, du solide, modélisation des signaux physiologiques). Ces outils de modélisation, développés à différents niveaux d’échelle permettent alors de mieux comprendre et analyser les fonctionnements physiopathologiques du corps humain. Principaux sujets en rapport avec la spécialité :
| - Modélisation des systèmes vivants,
- Micro et nano (bio) systèmes,
- Traitement de données peu structurées et extraction des connaissances,
- Mécanique des fluides et turbulence,
- Analyses multiéchelles, multiphysiques et problèmes inverses,
- Biomécanique, biomatériaux et ingénierie tissulaire.
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