Computer simulations of drug delivery by capsules in blood

Intitulédustage:Computer simulations of drug delivery by capsules in blood
Domaine(s)scientifique(s):
þScienceetTechnologie
¨Biologie
þBiomédicaletsciencesdelaSanté
Lieudetravail:SorbonneUniversités,UniversitédetechnologiedeCompiègne,Compiègne,France
Laboratoired’accueil:CNRSUMR7338LaboratoireBiomécaniqueetBioingénierie(BMBI)
Leprojet,paressenceinterdisciplinaire,seraréalisédansl’équipeInteractionFluidesStructuresBiologiques
(IFSB) du Laboratoire BMBI, qui est spécialisée dans le domaine de la biomécanique vasculaire et
microvasculaire. L’équipe a une double compétence en simulation des écoulements sanguins et de
l’écoulementdecapsules,carellecombinel’approchenumérique(baséesurdescodesd’interactionsfluides
structure d’une grande précision et stabilité numérique) à la modélisation expérimentale (expériences
microfluidiquesréaliséesdansdesmicrocanaux,fabriquésinsitu).
Descriptiondusujet:
The goal of the project is to participate in developing a new numerical code to allow simulations of drug
deliverybyacapsulesuspendedinthebloodflow.Capsulesareclosedelasticmembranes(similartoabag)
thatencapsulateandprotectanactiveagent(forexample,adrug)andtransportit.Theycanbedesignedto
reach specific target points in the human body like a cancerous tumour and release their internal content
(thecure).Theoutcomeoftheprojecthasapplicationsinmedicineandpharmaceuticalindustry.
The objective of the project is to use state-of-the-art numerical techniques to model the problem of drug
deliverybyacapsuleinthebloodflow.Thelatterisgovernedbythecouplingbetweenthebloodflowthat
transportsanddeformsthecapsule,thecapsulewall,whichreactsbackuponitssurroundingfluids(inner
andouterfluids)andthemasstransportacrossthemembrane.Thefluid-structurecouplingisaccomplished
using the Immersed Boundary Method (IBM). The capsule membrane deformation is computed using the
Finite Element Method (FEM). The fluid flows and the drug diffusion are computed using the LatticeBoltzmannMethod(LBM).
Withinthisproject,thestudentwillparticipateinthedevelopmentofthenumericalcodeandvalidationof
the newly implemented numerical schemes. She/he will have the opportunity to take responsibility for
her/his own scientific research problem (think about a problem and find solutions, perform research,
analyzeandinterpretresultsandwriteascientificreport).Thestudentwillalsolearnaboutbiofluidsand
thenumericaltechniquestomodelmechanicalproblemsinvolvingfluid-structureinteractions.
Motsclés:Capsules,délivrancedemédicaments,interactionsfluide-structure,simulationnumérique
Profiletcompétencessouhaitésducandidat:
-Connaissancesencalculscientifique
-Notionsde(bio)mécaniquedesfluides/solides
-Capacitéàtravaillerenéquipedansuncontexteinterdisciplinaire
-Rigueur,motivation,dynamisme
-Bonniveaud’anglais
Rémunération:554,40€/mois
Coordonnéesdespersonnesàcontacter:pourcandidater,veuillezenvoyerunCVdétaillé,unelettrede
motivation,ainsiquelesnotesdescourssuivisen1eret2èmecycle,à:
Dr.BadrKAOUI([email protected])etDr.Anne-VirginieSALSAC([email protected])