Mesure du champ d'écoulement autour des microbulles nageuses

Recrutement

Les microbulles sont utilisées depuis longtemps en médecine comme agents de contraste dans les échographies pour améliorer la qualité de l'image. Ces microbulles sont composées d'une coque lipidique qui entoure du gaz et ont une taille comprise entre 1 et 10 μm. Elles sont appelées agents de contraste ultrasonore (ACU). Au fil des ans, de nombreuses recherches ont été menées dans le domaine de l'administration ciblée de médicaments en utilisant différents types de vecteurs et différents types d'activation pour faire nager le vecteur. L'utilisation d'ACU actionnés par des ultrasons pour développer des cargaisons destinées à l'administration ciblée de médicaments n'est pas nouvelle. Les chercheurs ont utilisé, par exemple, les forces de rayonnement acoustique pour pousser l'ACU dans la direction du faisceau. Cependant, cette technique est limitée en raison de la directionnalité imposée par le faisceau ultrasonore et de la vitesse à laquelle il pousse l'ACU.

Nous avons trouvé un moyen de faire nager les ACU qui semble très prometteur pour résoudre ces problèmes en utilisant une instabilité induite par la pression (voir figure). Un ACU est excité par une onde de pression donnée. Si nous augmentons l'amplitude de cette onde jusqu'à une pression critique, la coquille de l'ACU se déforme. Ensuite, l'amplitude est ramenée à la pression initiale et l'ACU revient à un état sphérique. Avec ce type de cycle de pression, nous pourrions démontrer que l'ACU nage [1, 2]. Cependant, les mécanismes de la natation ne sont pas encore très bien compris. Il serait donc essentiel de comprendre le flux généré par le cycle de déformation.

[1] Chabouh, G., van Elburg, B., Versluis, M., Segers, T., Quilliet, C., Coupier, G. (2023). Buckling of li- pidic ultrasound contrast agents under quasi-static load. Philosophical Transactions of the Royal Society A, 381(2244), 20220025.
[2] Chabouh, G., Mokbel, M., van Elburg, B., Versluis, M., Segers, T., Aland, S., ... Coupier, G. (2023). Coated microbubbles swim via shell buckling. Communications Engineering, 2(1), 63.

Contact

Gwennou COUPIER
Equipe MC2
gwennou.coupieruniv-grenoble-alpes.fr (gwennou[dot]coupier[at]univ-grenoble-alpes[dot]fr)

Andrea FEASSON
Equipe MC2
andrea.feassonuniv-grenoble-alpes.fr (andrea[dot]feasson[at]univ-grenoble-alpes[dot]fr)