L'objectif fondamental de recherche vise à améliorer notre compréhension de la régulation mécanique de la croissance des os en vue d'exploiter ces connaissances dans le contexte clinique du traitement de pathologies musculo-squelettiques progessives chez les enfants et adolescents.
Pour ce faire, nous investiguons et interrelions trois volets de recherche complémentaires :
La quantification de l’impact des facteurs mécaniques sur le métabolisme cellulaire des tissus osseux requiert la connaissance des efforts mécaniques transmis du tissu osseux aux plaques de croissance, puis à ses cellules constitutives, les chondrocytes. Ce volet vise à caractériser in situ le comportement mécanique des plaques de croissance, des chondrocytes ainsi que le rôle mécanique de certaines composantes intra- ou extra-cellulaires, et ce pour différents stades de développement du tissu osseux.
- Effets des paramètres de chargement dynamique sur la biologie et la biomécanique d'explants de plaque de croissance modulés mécaniquement in vitro, Rosa Kaviani, Prof. Isabelle Villemure, Dre Florina Moldovan, Dr. Stefan Parent.
- Relaxation de contraintes de la plaque de croissance sous compression uniforme: relation entre la réponse mécanique et les compositions et structure de la matrice extracellulaire, Samira Amini, Prof. Isabelle Villemure, Prof. Caroline Hoemann.
- Développement d'un outil de mesures de champ de déplacements/déformations tridimentionnel par micro-tomographie à rayons X, Farhad Mortazavi, Prof. Isabelle Villemure, Prof. Martin Lévesque.
- Extraction et analyse comparative des propriétés mécaniques intrinsèques des plaques de croissance porcines pour 4 stades développementaux, Roxanne Wosu, Prof. Isabelle Villemure.
- Évaluation de modèles biphasiques linéaires pour la caractérisation mécanique de la plaque de croissance, Loïc Bourgeois-Colin, Prof. Martin Lévesque, Prof. Isabelle Villemure.
Le volet mécanobiologie s’intéresse aux processus par lesquels les forces mécaniques sont traduites en réponses fonctionnelles des plaques de croissance et métaboliques des chondrocytes et ce, à différents stades de développement. Ce volet vise à quantifier à différents niveaux les effets de chargements mécaniques statiques et/ou dynamiques contrôlés sur le processus de croissance longitudinale des os.
- Étude in vivo des paramètres optimaux de chargements mécaniques pour la modulation de croissance avec le modèle du rat, Anne-Laure Ménard, Prof. Isabelle Villemure, Dre Florina Moldovan, Dr. Guy Grimard.
- Caractérisation histomorphométrique et biomécanique de l'os nouvellement formé suite à une modulation de croissance par chargements statique et dynamique, Aurélie Benoit, Prof. Carl-Éric Aubin, Prof. Isabelle Villemure.
- Étude comparative in vivo de la compression statique et dynamique sur des vertèbres caudales de rats: effets sur le taux de croissance et sur l'histomorphométrie de la plaque de croissance, Barthélémy Valteau, Prof. Isabelle Villemure, Dre Florina Moldovan, Dr. Guy Grimard.
- Comparaison de la réponse mécanobiologique in vitro d'explants de plaque de croissance porcine sous chargements statique et cyclique, Kim Sergerie, Prof. Isabelle Villemure, Dre Florina Moldovan, Dr. Stefan Parent.
- Étude mécanobiologique in vivo : Effets de la modulation mécanique de la croissance dans la matrice extracellulaire des plaques de croissance de vertèbres caudales d'un modèle animal de rat, Mathilde Cancel, Prof. Isabelle Villemure, Dre Florina Moldovan, Dr. Guy Grimard.
Ce volet vise à développer des modèles informatiques permettant d’investiguer analytiquement la régulation mécanique de la croissance et son potentiel dans de nouvelles approches de traitement (de type agrafes par exemple). Les données expérimentales issues des volets de mécanique expérimentale tissulaire et cellulaire et de mécanobiologie fourniront certains des paramètres mécaniques ou physiologiques requis pour développer ces modèles.
- Conception et fabrication d’un implant dynamique pour le traitement précoce des scolioses modérées, Mojdeh TirehDast, Prof. Isabelle Villemure, Prof. Carl-Éric Aubin, Dr. Stefan Parent.
- Étude biomécanique par éléments finis de l’effet de la déformation sur le risque de fracture chez les enfants atteints d’ostéogénèse imparfaite, Christiane Caouette, Prof. Carl-Éric Aubin, Dr. Frank Rauch, Prof. Isabelle Villemure.
- Development and preliminary design of an implant based on optimized growth modulation for the minimally invasive treatment of adolescent idiopathic scoliosis, Samira Amini, Prof. Carl-Éric Aubin, Prof. Isabelle Villemure.
- Caractérisation in vivo de la modulation de croissance des vertèbres par des agrafes à mémoire de forme sur un modèle animal pour la correction de la scoliose idiopathique, Yaroslav Wakula, Dr. Stefan Parent, Prof. Isabelle Villemure.
- Modélisation par éléments finis des plaques de croissance dans un modèle volumique du rachis, Pierre-Luc Sylvestre, Prof. Isabelle Villemure, Prof. Carl-Éric Aubin.
- Modélisation par éléments finis de la correction des déformations scoliotiques par agrafes en alliage à mémoire de forme, Nadine Michèle Lalonde, Prof. Carl-Éric Aubin, Prof. Isabelle Villemure.
- Mechanobiological bone growth: comparative analysis of two biomechanical modeling approaches, Hui Lin, Prof. Carl-Éric Aubin, Prof. Isabelle Villemure.
