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Conception d'un bioréacteur de haute performance permettant la stimulation et la caractérisation mécanique à long terme des tendons de queue de rat

Le Laboratoire Biométiss oeuvre dans le domaine de la mécanobiologie. Ses recherches visent
à mieux comprendre l’évolution des propriétés viscoélastiques in vitro des tissus conjonctifs
mous vivants sous chargement mécanique. L’outil premier de ce type de recherche in vitro se
nomme bioréacteur. Il permet la mimique des sollicitations mécano-biochimiques
physiologiques ou traumatiques auxquelles sont soumis les tissus in vivo ainsi que la
caractérisation destructive ou non-destructive de leurs propriétés viscoélastiques.
En 2007, un premier bioréacteur destiné à la stimulation et la caractérisation in vitro à long
terme de tendons de queue de rat a été conçu et fabriqué par un membre de Biométiss
(Huppé, 2007). L’expérience acquise avec celui-ci a permis d’acquérir une meilleure
définition des besoins du laboratoire. Elle a aussi permis d’identifier certaines limitations
principalement associées à la convivialité ainsi qu’à la qualité de mesure et de contrôle de ce
premier bioréacteur.
Il a alors été convenu que la conception d’un nouveau bioréacteur était nécessaire et préférable
à la modification du premier bioréacteur. C’est ainsi qu’a pris naissance le projet de maîtrise
portant sur la conception d'un bioréacteur de haute performance permettant la stimulation et la
caractérisation mécanique à long terme des tendons de queue de rat.
L’approche de conception inspirée des machines de haute précision et adoptée pour concevoir
le bioréacteur a permis d’avoir un regard nouveau sur le bioréacteur et mettre en oeuvre
plusieurs innovations importantes. Les concepts novateurs de servo-actionneur personnalisé,
d’isolation vibratoire à deux niveaux ou de labyrinthe mobile, pour n’en nommer que
quelques-uns, ont permis d’atteindre de hautes performances. Les fruits de ces innovations
sont entre autres :
- L’amélioration de la qualité de mesure et de contrôle résultant de la stimulation et de
la caractérisation mécanique;
- L’optimisation de la convivialité d’utilisation;
- La minimisation du facteur humain sur les résultats.
Finalement, l’article intitulé A Roadmap for the Design of Bioreactors in Mechanobiological
Research and Engineering of Load-Bearing Tissues par Viens et al. (2011) a été rédigé à partir
de l’expérience de conception vécue dans le cadre du présent projet. Il propose une approche
structurée, basée sur l’analyse du cycle d’utilisation du bioréacteur et de la routine de
stimulation et de caractérisation mécanique, permettant d’élaborer un cahier des charges
fonctionnelles complet et exact. Il est espéré que cet article permettra de guider le chercheur à
travers cette étape décisive et ardue du processus de conception d’un bioréacteur.

Identiferoai:union.ndltd.org:usherbrooke.ca/oai:savoirs.usherbrooke.ca:11143/155
Date January 2013
CreatorsViens, Mathieu
ContributorsRancourt, Denis, Langelier, Ève
PublisherUniversité de Sherbrooke
Source SetsUniversité de Sherbrooke
LanguageFrench
Detected LanguageFrench
TypeMémoire
Rights© Mathieu Viens

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