Modèle hybride pour la croissance tumorale

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Modèle hybride pour la croissance tumorale

Labo TIMC-IMAG
Equipe DyCTiM2
Encadrants ibrahim.cheddadi@univ-grenoble-alpes.fr,Matthieu.Chabanas@imag.fr

Thème général

Modélisation du vivant, biomécanique

Compétences attendues

Calcul scientifique, intérêt pour la mécanique et la biologie

Contexte du travail

La croissance tumorale est un phénomène multi-échelles, entre le niveau microscopique des cellules (par exemple cycle cellulaire, régulations génétiques,...) et le niveau plus global de l'organe (réponse mécanique, diffusion de molécules,...), ce qui rend sa modélisation difficile. Nous souhaitons mettre en place un nouveau formalisme qui couplerait une description discrète des cellules par un modèle à base d'agents (une sorte d'automate cellulaire) et une modélisation continue de la mécanique de l'organe par la méthode des éléments finis.

Sujet

L'objectif de cet IRL est de tester sur un cas simple comment se ferait l'interaction entre les deux échelles : on considérera un organe simplifié dont une partie contient des cellules tumorales qui se divisent rapidement ; l'augmentation de volume correspondante est répercutée au niveau de l'organe et s'accompagne d'une résistance mécanique du tissu environnant et d'une augmentation de la pression dans la tumeur ; en retour, les cellules tumorales sont affectées par la mécanique (arrêt de la division voire mort cellulaire).

Résultats attendus

  • Recherche bibliographique.
  • Prise en main d'un code éléments finis, par exemple Artisynth (http://artisynth.magic.ubc.ca/artisynth/) qui est codé en Java. Le choix du langage de programmation sera fait en fonction (Java, Python, ...)
  • Mise en place du couplage.
  • Exploration des propriétés du modèle hybride.