Équipe

SLAMLab)

Laboratoire sur la matière molle, vivante et active

Responsable d’équipe : Ahmed Wylie

Présentation

La recherche dans notre laboratoire est centrée sur la compréhension des principes physiques qui régissent le comportement des systèmes biologiques, en particulier ceux qui sont loin de l’équilibre. Nous nous concentrons sur la mécanique et la dynamique de la matière molle, vivante et active, dans le but de découvrir comment les cellules et les systèmes biomimétiques exploitent l’énergie pour produire des comportements complexes. Nos travaux couvrent la physique biologique, la science des matériaux et la physique statistique, avec un accent particulier sur les processus hors équilibre qui sont fondamentaux pour la vie.

En utilisant des techniques expérimentales avancées telles que la microscopie, les pinces laser et la rhéologie, nous étudions les forces actives et les fluctuations qui contrôlent les processus cellulaires et le comportement des matériaux biologiques. Notre approche interdisciplinaire combine les observations expérimentales avec la modélisation théorique pour explorer comment les forces mécaniques influencent les fonctions cellulaires, comment la matière active s’auto-organise, et comment la dynamique de non-équilibre contribue à la robustesse et à l’adaptabilité des systèmes vivants. En fin de compte, notre recherche vise à combler le fossé entre la physique et la biologie, en fournissant des informations qui pourraient conduire à de nouveaux outils biophysiques et à des matériaux innovants inspirés par les principes de la vie.

Projet 1

Nous étudions l’auto-organisation active des systèmes vivants, de l’échelle moléculaire à l’échelle tissulaire, en utilisant une approche combinée d’expériences (pinces laser et microscopie à grande vitesse), de théorie (mécanique statistique hors équilibre) et d’intelligence artificielle (réseaux neuronaux profonds).

Projet 2

En collaboration avec les équipes de Magali Suzanne (CBI) et Morgan Delarue (LAAS), nous étudions la signature mécanique de l’apoptose dans les cellules et tissus vivants.

Projet 3

Nous utilisons des expériences macroscopiques sur table pour explorer l’auto-organisation active qui imite le comportement collectif des systèmes vivants.

Membres de l'équipe

– Seyforth, H., Gomez, M., Rogers, W. B., Ross, J. L., & Ahmed, W. W. (2022). Nonequilibrium fluctuations and nonlinear response of an active bath. Physical review research, 4(2), 023043.

– Leoni, M., Paoluzzi, M., Eldeen, S., Estrada, A., Nguyen, L., Alexandrescu, M., … & Ahmed, W. W. (2020). Surfing and crawling macroscopic active particles under strong confinement: Inertial dynamics. Physical Review Research, 2(4), 043299.

– Ahmed, W. W., Fodor, É., Almonacid, M., Bussonnier, M., Verlhac, M. H., Gov, N., … & Betz, T. (2018). Active mechanics reveal molecular-scale force kinetics in living oocytes. Biophysical journal, 114(7), 1667-1679.

– Almonacid, M., Ahmed, W. W., Bussonnier, M., Mailly, P., Betz, T., Voituriez, R., … & Verlhac, M. H. (2015). Active diffusion positions the nucleus in mouse oocytes. Nature cell biology, 17(4), 470-479.

– Ahmed, W. W., Fodor, É., & Betz, T. (2015). Active cell mechanics: Measurement and theory. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Molecular Cell Research, 1853(11), 3083-3094.

– Ahmed, W. W., & Saif, T. A. (2014). Active transport of vesicles in neurons is modulated by mechanical tension. Scientific reports, 4(1), 4481.

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