De la détermination de la perméabilité lacuno-canaliculaire dans l'os

La perméabilité lacuno-canaliculaire régit l'écoulement interstitiel cortical, ce qui en fait un élément-clé quant à la compréhension du remodelage osseux. Dans cette étude est présentée une mise en perspective des écarts entre les prédictions théoriques (10e-20 m2) et les récentes mesures de ce paramètre (10e-24 m2) [1]. Pour illustrer notre propos, nous proposons une loi de Kozeny numérique donnant l'évolution de la perméabilité avec les paramètres de la microstructure osseuse. Cette loi pourra servir d'entrée dans un modèle de remodelage osseux. [1] Gardinier et al, 2010, Bone 46:107

Analyse théorique de bioréacteurs et d'implants utilisés en génie tissulaire osseux et cartilagineux

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Buckling of a Short Cylindrical Shell Surrounded by an Elastic Medium

International audienceThe lateral surface of a cylindrical structure, which is composed of a thin tube embedded in a large outer medium, is submitted to a uniform external pressure. The buckling pressure of such a structure, corresponding to a low flexural state of the inner tube wall, is theoretically analyzed on the basis of the asymptotic method. The theoretical results are compared with experimental ones obtained from a compression test realized on an elastic tube inserted in a foam. It is found that the Euler pressure and the associated buckling mode index strongly depend upon the rheo-logical and geometrical parameters of both the tube and the surrounding medium

In vitro acoustic wave propagation in human and bovine cancellous bone as predicted by Biot's theory

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A model guided experimental analysis for bone tissue engineering

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Caractérisation ultrasonore des milieux poroélastiques (application au tissu trabéculaire osseux)

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Microfluidique des milieux poreux : application au génie tissulaire osseux

En orthopédie, l’utilisation d’un implant hybride constitué d’un substrat poreux dans lequel sont cultivées des cellules osseuses provenant du patient est une technique de greffe actuellement développée. La culture des cellules est effectuée au sein d’un bioréacteur, où l’implant est perfusé pendant plusieurs semaines. La perfusion permet l’apport d’oxygène nécessaire aux cellules pour leur développement. La maîtrise des phénomènes de transport au sein de l’implant est donc essentielle à la réussite d’une telle culture cellulaire. L’étude ici présentée, a abouti à la mise en place d’un modèle simplifié permettant de résoudre par simulation numérique un problème de transport d’oxygène stationnaire en milieu poreux. Ce modèle prend en compte l’influence de la géométrie complexe de l’implant sur les vitesses locales du fluide nutritif perfusé et un terme « puits » non linéaire imposé par la spécificité de la consommation cellulaire. La résolution numérique faiblement couplée de l’équation de convection-diffusion et celles de Navier Stokes est alors nécessaire. Une longueur de pénétration de l’oxygène dans le milieu poreux est calculée, l’hétérogénéité locale chimique et mécanique de l’environnement de culture mise en évidence, et l’influence de différents paramètres tels que la vitesse de perfusion ou la concentration initiale en oxygène du fluide nutritif est analysée de manière théorique. Bien qu’il soit nécessaire de compléter ce modèle, nous pouvons ainsi envisager de choisir une taille d’implant adaptée et de définir des conditions de culture optimales préalables à la réalisation d’un processus de culture performant

Local mass transport and mechanical stimuli generated with perfused porous scaffold

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