Tissues as active materials: spontaneous flows and topological defects in active cellular nematics - Laboratoire Physico-Chimie Curie [Institut Curie] Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2020

Tissues as active materials: spontaneous flows and topological defects in active cellular nematics

Les tissues en tant que matériaux actifs: écoulements spontanés et défauts topologiques dans les nématiques cellulaires actifs

Résumé

The collective behavior of cells in tissues is a key aspect in fundamental biological processes such as development or cancer. In the last decades, the field of active matter has provided a robust framework to describe the collective behavior in biological systems at different scales. This work focuses on tissues made of a large number of elongated cells that organize in a nematic phase, similar to liquid crystals. The collective motion and organization of cells in such tissues can be described using a hydrodynamic theory for active nematics. In this framework, we study the spontaneous motion of cells induced by confinement in stripes, with cues that control the orientation of the cells. Furthermore, we investigate the cellular flows induced by topological defects, and their role in multilayering.
Le comportement collectif des cellules dans un tissu est crucial pour des proccessus fondamentaux en biologie comme le développement ou le cancer. Ces dernières décennies, le domaine de la matière active a fourni un cadre théorique à la description des phénomènes collectifs en biologie, à de multiples échelles. Ce travail se porte sur des tissus formés par un grand nombre de cellules allongées qui s’organisent dans une phase nématique, similaire à des cristaux liquides. Le mouvement et l’organisation collective des cellules dans un tissu peuvent être décrits par une théorie hydrodynamique des nématiques actifs. Dans ce cadre, nous étudions l’écoulement spontané de cellules induit par un confinement dans des bandes, avec une déformation du substrat qui favorise une certaine orientation des cellules. De plus, nous nous intéressons aux écoulements cellulaires créés par les défauts topologiques, et leur rôle dans la formation de multi-couches cellulaires
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Citer

Louis Brézin. Tissues as active materials: spontaneous flows and topological defects in active cellular nematics. Biomechanics [physics.med-ph]. Sorbonne Université, 2020. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-04060078⟩
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