LMA - Laboratoire de Mécanique et d’Acoustique

[Stage Master 2 /Ecole d’ingénieurs] Agent théranostique échographique

Mots clés : code de calcul, changement de phase, nanogoutte, excitation acoustique

Le comportement acoustique de microbulles est d’intérêt dans plusieurs domaines scientifiques et industriels. A titre d’exemples, les microbulles sont utilisées comme agent de contraste ultrasonore en échographie médicale ou pour l’obtention d’émulsions et le rehaussement des saveurs dans l’industrie alimentaire. Dans l’industrie mécanique, les microbulles sont à l’origine des phénomènes de cavitation (provoquant l’érosion d’hélices ou de pompes…), elles risquent encore de générer des poches de gaz au sein des réacteurs nucléaires.

Dans le cadre médical, la perméabilité des vaisseaux sanguins affluant vers les tumeurs cancéreuses, telles par exemple les glioblastomes, résulte de la présence de pores de l’ordre de 400 nanomètres. L’objectif du projet est de concevoir des agents échographiques pouvant s’extrader des vaisseaux afin de soigner au plus près, les cellules malades. Ces agents sont, in fine, des complexes gazeux fonctionnalisés.

Le but de ce travail est de développer un code de calcul pouvant simuler le changement de phase d’une nanogoutte soumise à une excitation acoustique.

Dans une première approche, on s’intéressera à la réponse thermo-acoustique d’une microbulle d’air plongée dans de l’eau. On décrira la distribution de température dans la microbulle, puis à l’extérieur de celle-ci. On en déduira l’évolution d’une nanogoutte de perfluorocarbone (PFC) liquide entrant en phase de vaporisation. Dans le but de garantir l’innocuité du procédé, on recherchera les conditions optimales permettant d’abaisser le niveau de pression acoustique requis pour la vaporisation.


Contact :
Serge Mensah
Maître de Conférences, HdR ECM / CNRS-LMA
mensah@lma.cnrs-mrs.fr / 04 84 52 42 84


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