Thèse Mécanique et Microstructure des Caillots Veineux H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Institut Polytechnique de Paris École polytechnique École doctorale : Ecole Doctorale de l'Institut Polytechnique de Paris Laboratoire de recherche : LMS - Laboratoire de Mécanique des Solides Direction de la thèse : JEAN-MARC ALLAIN ORCID 0000000252737739 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-06-01T23:59:59 Les caillots sanguins sont issus du processus de coagulation : lorsque l'écoulement sanguin est perturbé, par exemple par une lésion, un réseau de fibrine va se former, dans lequel vont être pris les plaquettes et les globules rouges, créant le caillot. Quand le caillot se forme dans un vaisseau, on a une thrombose. Cette situation, pathologique, est très dangereuse en cas de détachement du caillot qui risque alors de boucher la circulation. Les thromboses veineuses peuvent mener à l'embolie pulmonaire, et éventuellement à une mort subite.
Le traitement standard est l'injection d'anticoagulants. Toutefois, comme il n'existe pas aujourd'hui de diagnostic patient-spécifique du risque de thrombose veineuse, cela conduit à des traitements massifs aux anticoagulants, y compris à des patients sans risque. Il est établi aujourd'hui que la rigidité du caillot est un facteur clé des embolies pulmonaires. La variation de rigidité va être liée à
l'organisation locale du réseau de fibrine constituant le caillot, ainsi qu'à leurs interactions avec les plaquettes (qui ont une activité contractile). Il existe aujourd'hui des mesures macroscopiques de la rhéologie des caillots en laboratoire, ainsi que des mesures de leur microstructure (images MEB, etc.). Toutefois, le transfert vers une utilisation clinique n'a pas été possible, soit parce que les mesures ne sont pas assez discriminantes, soit parce que le coût et la complexité des expériences sont trop élevés. Il apparait toutefois clairement que les changements entre diérents patients sont dus à des modifications dans les concentrations des diérentes biomolécules impliquées dans la formation du caillot. Ceci se traduit par une modification à l'échelle micrométrique (ou plus petite) de l'organisation des fibres de fibrine et de leur interaction avec les plaquettes, qui impacte son comportement macroscopique. Aussi, une alternative intéressante aux mesures actuelles repose sur une analyse multi-échelle du comportement mécanique des caillots.
Notre objectif est de mettre au point un dispositif original de mesure de la rhéologie micrométrique (locale) des caillots sanguins. Les données obtenues serviront de référence pour le développement d'un modèle multi-échelle de la mécanique du caillot incluant des acteurs clés de la microstructure. Ces données seront de plus complétées par des observations de la microstructure et des propriétés
rhéologiques macroscopiques. Pour induire des modifications de la microstructure, nous utiliserons diérents plasmas sanguins, mimant des déséquilibres de la coagulation, la rendant inecace (hémophilie) ou trop ecace.
Notre premier objectif sera de poursuivre les travaux sur la mesure de micro-rhéologie quantitative des gels commencée dans la thèse de Simon Kouba. Ce dispositif sera utilisé pour l'étude de la réponse de plasmas sanguins sans plaquette pour diérentes tailles de sondes (entre 1 et 10m). Cette approche permettra de tester le lien entre rhéologies macroscopiques et microscopiques.
Ces mesures seront complétées par des observations de la microstructure (MEB et confocal). Elles serviront de base pour un modèle du comportement visco-élastique (en petites déformations) multi-échelle du caillot. Diérentes conditions de coagulation seront testées, menant à diérents degrés d'hyper et d'hypo coagulation. Elles seront aussi complétées par des mesures de rhéologie macroscopique, avec ou sans imagerie au confocal.
Finalement, un des rôles du doctorant sera d'accompagner les mesures sur des patients, en amenant notre prototype de dispositif de mesure à l'hôpital de Brest et en aidant à la prise en main puis à l'analyse des données. Ce projet porte sur l'étude mécanique multi-échelles des caillots sanguins, et en particulier des caillots veineux, à des fins de diagnostic médical. Les caillots sont issus du processus de coagulation : lorsque l'écoulement sanguin est perturbé, par exemple par une lésion, un réseau de fibrine va se former, dans lequel vont être pris les plaquettes et les globules rouges, créant le caillot. Quand le caillot se forme dans un vaisseau, on a une thrombose. Cette situation, pathologique, est très dangereuse en cas de détachement du caillot qui risque alors de boucher la circulation. Les thromboses veineuses peuvent mener à l'embolie pulmonaire, et éventuellement à une mort subite.
Le traitement standard est l'injection d'anticoagulants. Toutefois, comme il n'existe pas aujourd'hui de diagnostic patient-spécifique du risque de thrombose veineuse, cela conduit à des traitements massifs aux anticoagulants, y compris à des patients sans risque. Cette thèse vise en premier lieu à mettre en place des mesures rapides et reproductibles de la rhéologie de caillots sanguins veineux.
Dans un deuxième temps, ces mesures seront comparées à des données microstructurales sur l'organisation du réseau de fibrine dans les caillots. Enfin, l'ensemble de ces données sera utilisé pour essayer de détecter des défauts dans la coagulation. - rhéologie microscopique et macroscopique
- imagerie de la microstructure (MEB / confocal)
- plasma sans plaquette commercial, normaux ou altérés.
- plasma de donneurs sains ou pathologique

Le candidat disposera d'une solide formation en physique.
Des connaissances en biologie et en optique sont des plus importants.