Sous la responsabilité du département de Génie chimique

Système immunitaire (SI). Réponse immunitaire innée et adaptative. Composants du SI: soi et non-soi, protéines membranaires, cellules de l'immunité (lymphocytes T, B et ni T ni B, CPA), organes du système immunitaire (lymphoïdes centraux et périphériques), molécules du système immunitaire (anticorps, complément, cytokines). Maladies liées au système immunitaire: cancer et autres. Problème du rejet de greffe. Applications des principes du SI: techniques expérimentales et diagnostiques; applications en santé ou immunothérapie et vaccination. Biomatériaux implantés dans l'organisme. Types de réactions immunitaires face à ces biomatériaux.
Mise en oeuvre de bonnes techniques expérimentales en génie tissulaire et cellulaire : asepsie, culture de bactéries et de cellules de mammifère, transformation de bactéries, protéines recombinantes, amplification en chaîne par polymérase, purification de l'ADN plasmidique et carte de restriction. Culture de cellules mammifères, extraction et dosage de protéines, transfection des cellules, tenue du cahier de laboratoire, sécurité au laboratoire et bonnes pratiques de laboratoire.
Principes de probabilité et d'équilibre; prédiction d'équilibre par les principes d'extrema; chaleur, travail et énergie; entropie et loi de Boltzmann. Forces thermodynamiques motrices; énergies libres; relations de Maxwell et les mélanges; distribution de Boltzmann; thermodynamique statistique des gaz et solides purs; température et capacité de chaleur. Équilibre chimique; équilibre entre liquides, solides et gaz; solutions et mélanges; solvatation et transfert de molécules entre deux phases. Cinétique de diffusion; perméation et écoulement; cinétique chimique et états de transition. Applications biomédicales : équilibre électrochimique, interactions intermoléculaires, transitions de phase, coopérativité, liaisons simples et multiples, propriétés de l'eau, polymères.
Relations entre structure, interaction et fonction des macromolécules fondamentales de la cellule (protéines, sucres, acides nucléiques). Mécanismes et cinétiques enzymatiques (applications industrielles des enzymes). Techniques biochimiques usuelles utiles à l'ingénieur : détection, quantification et purification des macromolécules de la cellule (application, optimisation et limitations).

Biomatériaux : définitions, spécificités, utilisations. Classes de biomatériaux : polymères, composites, métaux, alliages, céramiques d'origine naturelle ou de synthèse utilisés comme composants des dispositifs médicaux. Corrosion et dégradation: thermodynamique et cinétique. Paramètres de corrosion de différents biomatériaux. Formes de corrosion des matériaux d'implants. Tests standards pour déterminer les paramètres de corrosion d'un implant. Modes de dégradation des biomatériaux. Effet de la composition du matériau et du sérum sur la corrosion et la dégradation des implants; cas des prothèses de hanche et des implants de genou; corrosion des alliages dentaires. Prévention de la corrosion et de la dégradation de divers implants biomédicaux. Classification des alliages dentaires. Choix des biomatériaux. Études de cas.

Structure des cellules eucaryotes et procaryotes, expression des gènes, fonction des organelles, transport transmembranaire, cytosquelette, matrice extracellulaire, interactions cellulaires et systèmes multicellulaires. Biologie moléculaire, vecteurs d'expression, clonage, transformation et transfection. Voies de signalisation, différenciation cellulaire, technologies associées à la modification et à la caractérisation des cellules