Modélisation et Simulation Numérique pour prédire les conséquences mécanobiologiques secondaires de traumatismes subis par le corps humain

Le LBA est une Unité Mixte de Recherche Université Gustave Eiffel/Aix-Marseille Université composée de 70 collaborateurs. Implantée au cœur de la Faculté des Sciences Médicales et Paramédicales, sur le Campus Hospitalo-Universitaire Nord, la singularité du Laboratoire de Biomécanique Appliquée provient de l’approchel’approche pluridisciplinaire et transversale qui réunit ingénieur et Médecins.

La ligne de recherche qui fédère le Laboratoire est centrée sur  l’Homme Virtuel, à la fois pour comprendre les traumatismes, les prévenir et les réparer que pour mieux soigner le corps humain. Elle mobilise des approches pluridisciplinaires entre sciences de la vie et sciences pour l’ingénieur avec des expertises fortes en biomécanique, physiologie, anatomie, imagerie, mécanique, informatique.

Cette stratégie scientifique se décline en deux axes de recherche appliquée complémentaires :

Biomécanique du traumatisme qui renvoie aux enjeux de compréhension des traumatismes, de prévention, de prise en charge et de réparation d’une lésion,

Biomécanique et thérapeutique qui est utile pour concevoir des dispositifs médicaux innovants, pour planifier, pour quantifier l’évolution de certaines pathologies et enfin contribuer à former aux techniques chirurgicales.

Ce stage vise à explorer les mécanismes mécanobiologiques associés aux traumatismes tissulaires des tissus mous, en particulier :

• Phénomènes de mort cellulaire, inflammation, résorption et dégradation tissulaire, et mise en place de la réparation tissulaire.
• Influence des stimuli mécaniques (ex. : programmes de réhabilitation ou sollicitations mécaniques externes) sur le processus de régénération des tissus.
• Impact des biomatériaux utilisés (fils de suture, implants, etc.) sur la dynamique de la réparation tissulaire et la réponse inflammatoire.

L’objectif est d’adapter et de développer des modèles mécanobiologiques issus de la littérature sur la réparation des fractures osseuses pour les appliquer à des tissus viscéraux (poumons, foie, estomac, aorte, cœur).

Missions principales :

1. Recherche bibliographique :
   • Synthétiser les connaissances actuelles sur les mécanismes mécanobiologiques de réparation des tissus mous et osseux.
   • Identifier les modèles mathématiques et numériques pertinents.
2. Développement d’un modèle :
   • Adapter et paramétrer des modèles mécanobiologiques pour les tissus mous.
   • Intégrer les effets des stimuli mécaniques et des biomatériaux sur le processus de réparation tissulaire.
3. Simulation numérique :
   • Implémenter et simuler les modèles via des outils numériques (ex. : MATLAB, Python, COMSOL Multiphysics ou équivalent).
   • Analyser les résultats pour comprendre les interactions entre inflammation, biomatériaux et stimuli mécaniques.
4. Application à des cas cliniques :
   • Proposer des solutions et des recommandations sur l’impact des programmes de réhabilitation et des biomatériaux pour optimiser la réparation tissulaire.

Ce stage a vocation à se poursuivre en thèse.

Par ce stage vous avez la possibilité de vous inscrire dans une carrière scientifique dans un domaine scientifique porteur, autour d'un enjeu de santé publique et avec des applications industrielles.

• Formation : Étudiant(e) en dernière année d’école d’ingénieurs (Mécanique, Biomécanique) ou en Master 2 (Biomécanique, Simulation Numérique, Génie Médical).
• Compétences techniques :
  • Solides connaissances en mécanique des milieux continus, biomécanique, et/ou en modélisation numérique.
  • Maîtrise d’un ou plusieurs outils de programmation/simulation (Python, MATLAB, COMSOL, Abaqus).
• Qualités personnelles :
  • Autonomie, rigueur scientifique et goût pour la recherche pluridisciplinaire.

Capacité à collaborer avec des experts en ingénierie, biologie et médecine.