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Interactions Fluides Structures Biologiques (IFSB)

L’équipe IFSB est spécialisée dans l’étude des écoulements physiologiques et techniques thérapeutiques associés au système cardiovasculaire et dans la modélisation expérimentale et numérique des couplages entre écoulements, déformation des structures en jeu, réactions chimiques et stimulation active (champs magnétiques, ultrasonores).

Description

Nos travaux portent sur l’étude des écoulements sanguins et de techniques thérapeutiques endovasculaires innovantes. Ils s’inscrivent dans le domaine de la biomécanique des fluides, un vaste domaine d’investigation à l’interface entre la mécanique, la physique, les sciences de la vie et les problématiques de la santé.


L’objectif général de l’équipe est de contribuer à la compréhension des écoulements associés au système cardiovasculaire sur une large gamme d’échelles caractéristiques, des capillaires aux gros vaisseaux sanguins, et d’améliorer les techniques de prévention, diagnostic et de traitement. Nous associons modélisations expérimentales, théoriques et numériques pour étudier aussi bien le système vivant dans une approche biomimétique, que des systèmes bioartificiels dans une approche bioinspirée. Nous travaillons à la prédiction du comportement dynamique de ces systèmes et développons des techniques de caractérisation patient- ou objet-spécifique grâce au dialogue expériences – théorie/numérique.

- A l'échelle microscopique, nous étudions le comportement mécanique de capsules circulantes (qu’elles soient naturelles comme les cellules, ou bioartificielles pour l’encapsulation de substances actives). Nous modélisons leur dynamique par des simulations numériques multiphysiques, ainsi que de façon expérimentale dans des systèmes microfluidiques réalisés à la demande. Ce travail vise notamment à optimiser les techniques de vectorisation au moyen de capsules micrométriques et de développer de nouvelles stratégies microfluidiques pour cellules (pour la formation de plaquettes, adhésion cellulaire, tri de cellules, …).

- A l'échelle du vaisseau, nous nous intéressons à la caractérisation des écoulements sanguins lors de pathologies cardiovasculaires, et de diverses techniques thérapeutiques mini-invasives ayant un abord vasculaire (embolisation de vaisseaux par injection de microsphères ou de colles chirurgicales, stenting, réparation de valves cardiaques …).  Notre objectif est d’utiliser la modélisation in vitro et in silico pour quantifier les conditions hémodynamiques dans les cas physiologiques et pathologiques, aider à l’adaptation de méthodes d’acquisition/diagnostic existantes ou à leur développement, et optimiser les techniques de traitements par voie endovasculaire ou percutanée.

Notre approche se distingue par l'analyse de l’hémodynamique à toutes les échelles caractéristiques du système cardiovasculaire et par le couplage entre modèles théoriques, approches expérimentales et/ou études cliniques. En interne, nous avons développé ou contribué au développement de plateformes expérimentales pour la microfluidique, macro-fluidique et caractérisation mécanique et d’une plateforme numérique pour le calcul intensif. Nous bénéficions de partenariats forts avec des équipes hospitalo-universitaires et travaillons en collaboration avec la plateforme d’imagerie avancée et clinique de l'Institut Faire-Face du CHU d'Amiens.

Prix et distinctions
2012 Légion d’honneur (D. Barthès-Biesel)
2013 Prix Jeune Chercheur de la Société de Biomécanique (A.V. Salsac)
2014-présent Invited Professor, Bioengineering Dept, Queen Mary University of London (A.V. Salsac, D. Barthès-Biesel)
2014-2018 Président du World Council (D. Barthès-Biesel)
2015 Médaille de Bronze CNRS (A.V. Salsac)
2015 Trophées des Femmes En Or : Trophée Innovation & Trophée du Public (A.V. Salsac)
2016 Membre d’Honneur de la Société de Biomécanique (D. Barthès-Biesel)
2016 Médaille de l’ordre national du Mérite (A.V. Salsac)
2018 Ambassadeur de la Région Hauts-de-France, Comité National d’Organisation de la Fête de la Science (A.V. Salsac)


Réseaux collaboratifs, comités
2016-présent Co-président du Groupement de Recherches (GDR CNRS 3570) Mécanique des Matériaux et Fluides Biologiques ‘MECABIO’ (A.V. Salsac)
2017-présent Membre du CNFM - Comité National Français de Mécanique (A.V. Salsac)
2017-présent Co-responsable du WP2 du GDR CNRS ‘Réparer l’Humain’ (A.V. Salsac)
2018-présent Membre du CAC de l’Alliance Sorbonne Université
2015-présent Membres des GDR CNRS ‘Micro-Nanofluidique’ – ‘BIOMIM’, Réseau européen COST ‘Flowing Matter’, LabEx ‘Maîtrise des Systèmes de Systèmes Technologiques’ (A. Le Goff, B. Kaoui, A.V. Salsac)


(Co)-Organisation de conférences, écoles thématiques
2010 Summer School MeDDiCA 2010, ‘3D Numerical Modeling in Biofluids: From Clinical Images to Fluid Structure Interaction Simulations’ Compiègne (A.V. Salsac)
2013 Journées du GDR MECABIO (A.V. Salsac)
2014 DynaCaps2014, Euromech Colloquium-IUTAM Symposium, Compiègne (A.V. Salsac)
2016 Session “Biological Fluid Mechanics”, Congrès ICTAM2016, Montréal (A.V. Salsac)
2017 Journées du GDR MECABIO, Autrans (A.V. Salsac)
2017 École Thématique du GDR MECABIO ‘Interactions Fluide-Structure-Biologie. Aspects Multiéchelles’, Porquerolles (A.V. Salsac)
2017 Mini-symposium “Modeling of Biofluids from Vascular Flow to Cell Dynamics”, ICCB 2017, Compiègne (A.V. Salsac)
2018 Journées du GDR MECABIO, Toulouse (A.V. Salsac)
2018 Session “From the Microcirculation to Large Artery Flows: Challenges for Clinical Applications”, WCB2018, Dublin (A.V. Salsac)
2018 Session “Microfluidics and Nanotechnology”, CSChE2018, Toronto (A.V. Salsac)
2018 Journées du GDR MECABIO, Montpellier (A.V. Salsac)
2019 Mini-Symposium “Interactions between Biological Fluids and Structures”, ECCOMAS MSF 2019, Sarajevo (A.V. Salsac)
2019 Mini-Symposium “Biomécanique cellulaire et tissulaire”, SB 2019, Poitiers (A.V. Salsac)
2019 Journées du GDR MECABIO, Marseille (A.V. Salsac)
2020 École Thématique du GDR MECABIO “Physique des fluides et tissus biologiques”, Luz-La-Croix-Haute (A.V. Salsac)
2020 Mini-Symposium “Experiments meeting modeling: Micro-systems”, VPH 2020, Paris (A.V. Salsac)
2020 Symposium “Using Machine Learning and Multi-scale Modeling to Study Soft-Materials and Interfaces”, 2020 MRS Fall Meeting, Boston (A.V. Salsac)
2021 Mini-Symposium “Biological Fluid-Structure Interaction at the Microscale”, ICTAM2020, Milan (A.V. Salsac)


Reportages, émissions télévisées et radio
2012 “Caractérisation des propriétés des microcapsules” (A.V. Salsac) webtv.utc.fr/watch_video.php
2013 “Ces thèses qui ont changé nos vies” (I. Decorato) webtv.utc.fr/watch_video.php
2014 Colloque DynaCaps 2014. webtv.utc.fr/watch_video.php
2014 Présentation invitee, “BIRS Intl Workshop on Mathematical Modelling of Particles in Fluid Flow”, Banff (A.V. Salsac) www.birs.ca/events/2014/5-day-workshops/14w5122/videos/watch/201408201405-Salsac.mp4
2016 “Interview d’A.V. Salsac, médaille de bronze CNRS”
webtv.utc.fr/watch_video.php
2016 “Les Femmes en Or 2015 « Anne-Virginie Salsac » ”, TEVA
www.teva.fr/serie-velvet/videos/11557522-le_portrait_de_anne_virginie_salsac.html
2016 Parlons Passion, France 2 (A.V. Salsac)
2017 Reportage filmé : BRUT (A.V. Salsac) www.facebook.com/brutofficiel/videos/1914745492108422/
2017 “Un ERC Consolidator Grant pour Anne-Virginie Salsac” webtv.utc.fr/watch_video.php;
2018 “Une chercheuse de l'Université de Technologie de Compiègne récompensée par une bourse européenne d'excellence » France 3 Picardie
france3-regions.francetvinfo.fr/hauts-de-france/oise/compiegne/chercheur-universite-technologie-compiegne-recompensee-bourse-europeenne-excellence-1551364.html
2018 Ombelliscience : www.echosciences-hauts-de-france.fr/articles/fabrication-plaquettes-sanguines-don-de-sang
2018 “Les Forces Vives : Fête de la Science », radio Noy’On Air (A.V. Salsac)
2018 “Pourquoi ? Comment ? », France Bleue Picardie (A.V. Salsac)
2019 “Audio Sapiens », Radio Campus Amiens (A.V. Salsac)
    www.radiocampusamiens.fr/audio-sapiens-mardi-15-janvier-2019-anne-virginie-salsac/
2019 Leçon inaugurale, UTC (A.V. Salsac) www.youtube.com/watch
2019 Capsule CNRS : vidéos sur 10 agents CNRS des Hauts-de-France pour fêter les 80 ans du CNRS (A.V. Salsac) www.youtube.com/playlist


Festivals, Arts & Sciences
2015 Festival de Sciences de Bidart (A. Le Goff)
2016 Festival de Sciences de Bidart (A. Le Goff)
2016 Festival d’Avignon – projet Binôme (A.V. Salsac)
         www.lessensdesmots.eu, vimeo.com/192904880
2016 Représentation d’« Ultimes Cérémonies », Hall Pajol, Paris
2017 Représentation d’« Ultimes Cérémonies », Théâtre du Carreau du Temple, Paris
2017 Représentation d’« Ultimes Cérémonies », UTC, Compiègne
2017 Soirée Arts et Sciences (A.V. Salsac, C. Mabi), dans le Festival Arts et Sciences ‘FASTE 2017’ du Théâtre de la Faïencerie. Représentation d’« Ultimes Cérémonies ».
2018 Soirée Arts et Sciences (A.V. Salsac, C. Mabi), dans le Festival Arts et Sciences ‘FASTE 2018’ du Théâtre de la Faïencerie. Représentation de « 500 mètres ».
2019 Représentation d’« Ultimes Cérémonies », Théâtre du Grand Parquet, Paris
2019 Événement Arts et Sciences (A.V. Salsac, C. Mabi) en collaboration avec le Théâtre de la Faïencerie et le collectif Or Norme


Articles de vulgarisation
2015 « Anne-Virginie Salsac, au sommet de la recherche », Agir en Picardie
www.picardie.fr/Anne-Virginie-Salsac-au-sommet-de 
2015 « Médaillée par le CNRS pour ses recherches sur le sang », Le Parisien www.leparisien.fr/espace-premium/oise-60/medaillee-par-le-cnrs-pour-ses-recherches-sur-le-sang-07-04-2015-4670193.php
2015 « Du cœur aux poumons, l’incroyable mécanique des fluides humains », CNRS – Le Journal
lejournal.cnrs.fr/articles/du-coeur-aux-poumons-lincroyable-mecanique-des-fluides-humains
2015 « 23e édition des "Femmes en or" : l’exception au féminin », Le Dauphiné
www.ledauphine.com/societe/2015/12/12/la-station-valorise-l-exception-au-feminin
2015 « Anne-Virginie Salsac : Une diplômée doublement primée aux Femmes en Or 2015 », ENSE3, Grenoble
ense3.grenoble-inp.fr/l-ecole/anne-virginie-salsac-une-diplomee-doublement-primee-aux-femmes-en-or-2015--747639.kjsp
2015 « Une brillante chercheuse récompensée », Dernières Nouvelles d’Alsace
www.dna.fr/edition-de-obernai-barr-rosheim/2015/12/18/une-brillante-chercheuse-recompensee
2015 « Compiègne : Une chercheuse de l’Université ‘Femme en Or d’Innovation’ », Le Parisien
m.leparisien.fr/compiegne-60200/compiegne-une-chercheuse-de-l-universite-femme-en-or-d-innovation-16-12-2015-5377791.php
2015 « Anne-Virginie Salsac primée aux Trophées des Femmes en Or », UTC
www.utc.fr/utc/actualites-de-lutc/breves/av-salsac-primee-aux-trophees-des-femmes-en-or.html
2016 « Une chercheuse en or à l’université de Compiègne », Courrier Picard
www.courrier-picard.fr/region/oise-une-chercheuse-en-or-a-l-universite-de-compiegne-ia190b0n702740
2016 « Médaillée du CNRS », Dernières Nouvelles d’Alsace
www.dna.fr/edition-de-obernai-barr-rosheim/2016/01/27/medaillee-du-cnrs
2016 « Pas un rat de laboratoire », Dernières Nouvelles d’Alsace
www.dna.fr/edition-de-obernai-barr-rosheim/2016/01/27/pas-un-rat-de-laboratoire
2016 « Anne-Virginie Salsac et la petite mécanique du corps humain », CNRS - Le Journal
lejournal.cnrs.fr/anne-virginie-salsac
2016 « De l’Or à l’UTC », Interactions-UTC
interactions.utc.fr/thematiques/prix-et-concours/de-lor-a-lutc.html
2017 Blog scientifique : Café des sciences
lemondeetnous.cafe-sciences.org/2017/01/dans-les-meandres-de-la-recherche-2-rencontre-chercheurse/
2017 « Femmes de Science », Le Journal CNRS
lejournal.cnrs.fr/dossiers/femmes-de-science 
2017 « Thérapies vasculaires », Abécédaire de l’Innovation, UTC
www.utc.fr/abecedaire-de-linnovation/therapies-vasculaires.html 
2017 « Regard sur les thérapies vasculaires », Interactions-UTC
interactions.utc.fr/fileadmin/user_upload/SITE-INTERACTIONS/magazines/Interactions_45_web.pdf
2018 « Du Labex à une bourse ERC », Interactions-UTC
interactions.utc.fr/thematiques/pluridisciplinarite/46-labex-ms2t-une-dynamique-dexcellence-a-perenniser/labex-ms2t-une-dynamique-dexcellence-a-perenniser.html
2018 « Deux millions d’euros pour des travaux de recherche menés à l’université de technologie de Compiègne », Courrier Picard
www.courrier-picard.fr/137535/article/2018-09-22/deux-millions-deuros-pour-des-travaux-de-recherche-menes-luniversite-de

Contrats européens

  • ERC Consolidator grant (2018-2023) Anne-Virginie SALSAC (Coordinateur)
    MultiphysMicroCaps - Multiphysics study of the dynamics, resistance and delivery potential of deformable Micro-Capsules.
  • Royal Society (2015-2017) Anne-Virginie SALSAC
    DYMPCAPS - Dynamic Motion of Capsules in Flow.
  • Marie Curie ITN (2009-2013) Anne-Virginie SALSAC (Coordinateur)
    MEDDICA - Meddical devices design in Cardiovascular Applications.


Subventions Nationales

  • ANR BLANC (2018-2020) Anne LE GOFF
    TRIMEP - Mechanosensor and redox metabolism trigger platelet production
  • CNRS EC2CO (2017-2019) Anne LE GOFF
    MycoFlu - Myco-fluidique pour la bioremédiation des sols
  • Emergence – Sorbonne Université (2015-2016) Anne-Virginie SALSAC (Coordinateur)
    B3Caps - Buckling and Breakup of Biocapsules
  • ANR BLANC (2011-2015) Anne-Virginie SALSAC (Coordinateur)
    CAPSHYDR - Fabrication, caractérisation et modélisation de CAPSules sous contraintes HYDRodynamiques
  • ANR 07 003-03 TECSAN (2008-2011) Cécile LEGALLAIS
    ENDOCOM - Conception d'une endoprothèse communicante dédiée au suivi post-opératoire des anévrismes de l'aorte abdominale.
  • ANR PNANO (2006-2008)
    FENOTIP - Microfluidique et nanoélectrodes pour la spectroscopie électromagnétique des cellules uniques.


Subventions Régionales

  • Région Picardie (2016-2020) Anne-Virginie SALSAC (Coordinateur)
    CapsAntiOx - Microencapsulation de molécules antioxydantes pour l’enrichissement des produits alimentaires
  • Région Picardie (2015-2018) Anne-Virginie SALSAC
    WONDERFUL - Wise OptimizatioN and Deep Enhancement of Redox Flow batteries through ULtimate modeling
  • Région Picardie (2015-2018) Anne LE GOFF (Coordinateur)
    FORPLAQ - Biomécanique de la FORmation de PLAQuette
  • Région Picardie (2013-2016) Anne-Virginie SALSAC
    FLOW FACE - Quantification in vivo et caractérisation numérique des écoulements sanguins dans l’arborescence vasculaire de la région cervico-faciale en situation normale et pathologique
  • Région Picardie (2010-2013) Dominique BARTHES-BIESEL (Coordinateur)
    MODCAP - Modélisation de capsules, vésicules et cellules en écoulement
  • Région Picardie (2008-2011) Anne-Virginie SALSAC (Coordinateur)
    EMBOLOTHERAPIE - Caractérisation in vitro / in vivo de la technique endovasculaire d'embolisation par colle
  • Région Picardie (2007-2010)
    MICROFIEC - Systèmes microfluidiques pour l'encapsulation
  • Région Picardie (2006-2008) Cécile LEGALLAIS
    IRMfHpPHy - Physiologie et caractérisation de l'hémodynamique hépatique par IRM

Microcapsules et cellules en écoulement

Anne-Virginie Salsac, Anne Le Goff, Badr Kaoui, Dominique Barthès-Biesel

Nous nous intéressons principalement aux capsules simples, constituées d'une goutte liquide entourée d'une membrane mince. Elles peuvent avoir des propriétés mécaniques différentes selon la composition physicochimique et la méthode de génération de la paroi, ces capsules ont des propriétés mécaniques différentes. Nous étudions le comportement de microcapsules en suspension libre dans un écoulement de cisaillement ou circulant dans un conduit étroit tel un pore microfluidique ou un vaisseau capillaire. Nous avons donc mis au point des codes numériques 3D permettant de modéliser le mouvement de capsules dans divers écoulements et des dispositifs expérimentaux permettant de caractériser les propriétés mécaniques de capsules afin d'en optimiser leur conception. En parallèle, nous utilisons la microfluidique pour diverses autres applications : fabrication de micro-capsules de taille et propriétés contrôlées, tri ou enrichissement de suspensions, génération de plaquettes à la demande.

Projets

  • Modélisation du mouvement des capsules en écoulement – Anne-Virginie Salsac, Badr Kaoui, Dominique Barthès-Biesel
  • Caractérisation, fabrication et tri de microcapsules au moyen de techniques microfluidiques – Anne-Virginie Salsac, Anne Le Goff, Dominique Barthès-Biesel
  • Relargage de substances encapsulées avec ou sans stimulation externe – Badr Kaoui, Anne-Virginie Salsac
  • Étude de l’adhésion de plaquettes en écoulement par une surface texturée – Anne Le Goff
  • Étude de cellules circulantes en micropuces – Anne Le Goff, Anne-Virginie Salsac

 

 

Ecoulements physiologiques

Anne-Virginie Salsac, Isabelle Claude, Dominique Barthès-Biesel

Les maladies cardio-vasculaires représentent une des premières causes de mortalité dans les pays industrialisés. Elles sont associées à des modifications de la géométrie ou des propriétés mécaniques de vaisseaux (sténoses, thromboses, anévrismes). Des modifications de la circulation sanguine aux niveaux microscopiques et macroscopiques sont observées dans la plupart des maladies dégénératives, qu’elles soient cardiovasculaires ou autres (ex : certains cancers).
En clinique, les méthodes classiques d'investigation reposent essentiellement sur la détermination de critères géométriques, ou sur l’estimation des vitesses par Doppler. Nous contribuons au développement d’autres méthodes non invasives permettant le diagnostic des lésions à risque et un pronostic sur la validité de stratégies thérapeutiques (pontage, endoprothèse).
Mais notre principale cible d’action est l’étude et le développement de techniques thérapeutiques minimalement invasives (embolisation, réparation de valves cardiaques, etc).
Sur un plan fondamental, cela nécessite de quantifier les conditions locales d’écoulement sanguin et l’impact des dispositifs biomédicaux sur ces derniers. Nous étudions ces comportements multiphysiques et évaluons les contraintes mécaniques générées sur/dans les parois artérielles en couplant des approches de modélisation in vitro et in silico en partant de données cliniques obtenues via diverses modalités d'imagerie (échographie, IRM, …).

Projets

  • Caractérisation de l'écoulement sanguin et des propriétés mécaniques de la paroi artérielle par couplage avec l’imagerie médicale – Anne-Virginie Salsac, Isabelle Claude
  • Étude de traitements thérapeutiques : embolisation, réparation de valve cardiaque angioplastie, stenting – Anne-Virginie Salsac, Dominique Barthès-Biesel

 

 

Pour aller plus loin

Contact

Responsable Scientifique
Anne-Virginie Salsac
Tél : 03 44 23 44 23 | Contacter par mail

La recherche à l'UTC

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