Banc pour la caractérisation mécanique de muscles lisses

La motilité intestinale joue un rôle clé dans le transport et le mélange du contenu digestif, des mécanismes essentiels contrôlant les mécanismes physiques, chimiques et biologiques de la digestion des aliments. Cet environnement complexe associe une muqueuse active, mécano-sensible et architecturée à l’échelle submillimétrique, un digesta aux propriétés rhéologiques complexes, et une couche de mucus protégeant la muqueuse. Afin d’étudier ces phénomènes de manière contrôlée et quantifiable, nous avons développé un banc expérimental permettant de caractériser la motilité de l’intestin isolé (ex-vivo) aux échelles macro et micro. Ce dispositif combine des mesures de déformation tissulaire et de dynamique des fluides pour explorer l’influence des contraintes mécaniques, des propriétés rhéologiques du chyme et de la sécrétion de mucus sur le transport intestinal. Une telle approche est essentielle pour mieux comprendre les fonctions digestives et optimiser le développement de solutions alimentaires et thérapeutiques adaptées.

Il est équipé d’un système de poulies monté sur des paliers à air, permettant d’appliquer des forces de traction de quelques grammes sur des échantillons d’intestins grêles de rongeurs, mesurant quelques centimètres de long. Un capteur LVDT garantit une mesure extrêmement précise des déformations, avec une résolution de 1 μm.

Deux caméras haute résolution enregistrent les mouvements de l’échantillon, permettant d’analyser à la fois les vitesses de déformation sous contrainte externe et l’activité mécanique propre du tissu. Pour une acquisition vidéo optimale, la cuve contenant l’échantillon est motorisée afin d’ajuster précisément son positionnement.

L’ensemble du dispositif est piloté par un logiciel développé sous LabVIEW, assurant l’acquisition et l’analyse des données en temps réel. Nous avons également développé les outils d’analyse d’image permettant de mesurer la dynamique de déformation de l’intestin.

Banc pour la caractérisation mécanique de muscles lisses

Vidéo montrant l'activité mécanique d'une portion de l'intestin sous charge constante.