La loi du sang

Publié par LabEx Tec21, le 6 décembre 2019   290

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Les chercheurs du Laboratoire Interdisciplinaire de Physique ont mis au jour la loi de comportement permettant de prédire la dérive des globules rouges dans les vaisseaux sanguins.

Représentation de la trajectoire d’un globule rouge dans un canal de 34.8 µm de large. Les cellules ont été observées dans 7 fenêtres de 350µm à différentes positions le long du canal. Environ 200 globules ont été suivis, l’image représente la trajectoire moyenne observée.

Le sang est constitué d’une population de cellules flottant dans le plasma. D’un point de vue mécanique, il est donc considéré comme une suspension d’éléments déformables (les globules rouges), dispersés dans un liquide, et circulant dans le réseau complexe des vaisseaux et capillaires à la manière d’une foule circulant dans un labyrinthe de couloirs. Et comme les humains, les globules rouges ont tendance à éviter la proximité des parois et migrer vers le centre du canal. Au niveau d’une bifurcation, ce comportement de migration transversale joue un rôle important dans la répartition des globules dans chaque branche du canal : quel côté un globule choisira-t-il ? Quelle va être la trajectoire de son virage en fonction de sa position par rapport au centre du vaisseau ? Combien de temps faudra-t-il pour qu’un globule reprenne sa position au centre de l’écoulement après une intersection ? Et que se passera-t-il s’il n’a pas atteint sa position de croisière avant la prochaine bifurcation ?

Pour répondre à ces questions, les chercheurs du Laboratoire Interdisciplinaire de Physique ont mis au point un ingénieux dispositif microfluidique en « T » permettant de reproduire les conditions hydrodynamiques de l’écoulement sanguin. Ils ont ainsi pu analyser les trajectoires de cellules isolées, tout en modifiant leurs propriétés mécaniques, notamment leur rigidité, un paramètre lié à l’âge des cellules ou à certaines pathologies qui joue un rôle clé dans le comportement de dérive des globules vers le centre des vaisseaux. Grâce à leurs résultats, ils ont établi une « loi du sang » qui permet de mieux prédire la migration latérale des globules rouges dans l’écoulement et leur répartition dans les vaisseaux sanguins.

Cette loi de comportement pose une base solide pour la compréhension de la microcirculation dans l’organisme, elle ouvre également d’intéressantes perspectives en microfluidique et dans le domaine des dispositifs biomédicaux ou du diagnostique

Contact : Thomas Podgorski, Laboratoire Interdisciplinaire de Physique


Référence de l’article : S. Losserand, G. Coupier & T. Podgorski. 2019. Migration velocity of red blood cells in microchannels. Microvascular Research, 124: 30-36.

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