Propriétés mécaniques propres à la cellule
Apports des micro-nanotechnologies à l'étude de la mécanique cellulaire

Les cellules biologiques, la plus petite entité vivante, sont capables de réaliser des fonctions complexes et variées souvent influencées par leur environnement local et, en particulier, par ses propriétés mécaniques. C'est le cas, par exemple, des phénomènes aussi divers que l'adhésion ou la migration cellulaire.

Les propriétés mécaniques d'une cellule sont indissociables des phénomènes biochimiques ou génétiques qu'elle déclenche, ou qu'elle subit, de la part de son environnement. Outre une complexité inhérente à sa structure, il s'agit d'un objet vivant donc « actif », consommant de l'énergie et fondamentalement hors d'équilibre, capable de répondre à une sollicitation mécanique ou biochimique, par exemple en modifiant son adhérence ou en développant des forces lui permettant de se déplacer.

Ces contributions biochimique et mécanique sont très imbriquées, ainsi l'application d'une action mécanique sur une cellule peut, via des protéines dites « mécanosensibles », modifier son équilibre biochimique, ce qui en retour est susceptible d'affecter sa réponse mécanique. C'est ce qu'on appelle la mécanotransduction.

D'autre part, il reste possible dans certains cas, en sondant de façon adéquate les échelles de temps et d'espace, d'identifier les propriétés mécaniques passives de ces cellules comme nous le ferions d'un matériau classique. C'est l'approche suivie par les techniques dérivées de la rhéologie classique que nous présentons plus loin. C'est d'ailleurs souvent l'écart mesuré par rapport à des matériaux classiques qui permet de caractériser certains de ces processus actifs. Pour mieux comprendre ces aspects, une palette de techniques et de modèles a vu le jour récemment, apportant les sensibilités, en force (jusqu'au picoNewton) et en déplacement (jusqu'à l'Angström), indispensables.

Pour couvrir extensivement cette gamme de tailles, ce sont les micro et nano-technologies,...