<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<TEI xmlns="http://www.tei-c.org/ns/1.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:hal="http://hal.archives-ouvertes.fr/" xmlns:gml="http://www.opengis.net/gml/3.3/" xmlns:gmlce="http://www.opengis.net/gml/3.3/ce" version="1.1" xsi:schemaLocation="http://www.tei-c.org/ns/1.0 http://api.archives-ouvertes.fr/documents/aofr-sword.xsd">
  <teiHeader>
    <fileDesc>
      <titleStmt>
        <title>HAL TEI export of tel-04884252v1</title>
      </titleStmt>
      <publicationStmt>
        <distributor>CCSD</distributor>
        <availability status="restricted">
          <licence target="https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/">CC0 1.0 - Universal</licence>
        </availability>
        <date when="2026-05-26T12:31:59+02:00"/>
      </publicationStmt>
      <sourceDesc>
        <p part="N">HAL API Platform</p>
      </sourceDesc>
    </fileDesc>
  </teiHeader>
  <text>
    <body>
      <listBibl>
        <biblFull>
          <titleStmt>
            <title xml:lang="en">Mathematical and numerical modelling of collective movement in epithelia</title>
            <title xml:lang="fr">Modélisation mathématique et numérique du mouvement collectif dans les épithéliums</title>
            <author role="aut">
              <persName>
                <forename type="first">Nathan</forename>
                <surname>Shourick</surname>
              </persName>
              <email type="md5">56776b32e0dc48ac7229ae8555b91fa8</email>
              <email type="domain">univ-grenoble-alpes.fr</email>
              <idno type="idhal" notation="numeric">1245687</idno>
              <idno type="halauthorid" notation="string">2780982-1245687</idno>
              <affiliation ref="#struct-1043087"/>
              <affiliation ref="#struct-1043051"/>
            </author>
            <editor role="depositor">
              <persName>
                <forename>Nathan</forename>
                <surname>Shourick</surname>
              </persName>
              <email type="md5">56776b32e0dc48ac7229ae8555b91fa8</email>
              <email type="domain">univ-grenoble-alpes.fr</email>
            </editor>
            <funder>CNRS interdisciplinary mission (MITI)</funder>
          </titleStmt>
          <editionStmt>
            <edition n="v1" type="current">
              <date type="whenSubmitted">2025-01-13 15:37:37</date>
              <date type="whenModified">2026-04-08 23:25:49</date>
              <date type="whenReleased">2025-01-13 19:01:07</date>
              <date type="whenProduced">2024-10-22</date>
              <date type="whenEndEmbargoed">2025-01-13</date>
              <ref type="file" target="https://theses.hal.science/tel-04884252v1/document">
                <date notBefore="2025-01-13"/>
              </ref>
              <ref type="file" subtype="author" n="1" target="https://theses.hal.science/tel-04884252v1/file/these_nathan_shourick_2024.pdf" id="file-4884252-4245071">
                <date notBefore="2025-01-13"/>
              </ref>
            </edition>
            <edition n="v2">
              <date type="whenSubmitted">2025-05-23 17:56:06</date>
            </edition>
            <respStmt>
              <resp>contributor</resp>
              <name key="1330943">
                <persName>
                  <forename>Nathan</forename>
                  <surname>Shourick</surname>
                </persName>
                <email type="md5">56776b32e0dc48ac7229ae8555b91fa8</email>
                <email type="domain">univ-grenoble-alpes.fr</email>
              </name>
            </respStmt>
          </editionStmt>
          <publicationStmt>
            <distributor>CCSD</distributor>
            <idno type="halId">tel-04884252</idno>
            <idno type="halUri">https://theses.hal.science/tel-04884252</idno>
            <idno type="halBibtex">shourick:tel-04884252</idno>
            <idno type="halRefHtml">Modélisation et simulation. Université Grenoble Alpes [2020-..], 2024. Français. &lt;a target="_blank" href="https://www.theses.fr/2024GRALM064"&gt;&amp;#x27E8;NNT : 2024GRALM064&amp;#x27E9;&lt;/a&gt;</idno>
            <idno type="halRef">Modélisation et simulation. Université Grenoble Alpes [2020-..], 2024. Français. &amp;#x27E8;NNT : 2024GRALM064&amp;#x27E9;</idno>
            <availability status="restricted">
              <licence target="https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/">CC BY-NC-ND 4.0 - Attribution - Non-commercial use - No Derivative Works<ref corresp="#file-4884252-4245071"/></licence>
            </availability>
          </publicationStmt>
          <seriesStmt>
            <idno type="stamp" n="TIMC-IMAG-BCM" corresp="TIMC-IMAG">BCM : Biologie Computationnelle et Mathématique</idno>
          </seriesStmt>
          <notesStmt/>
          <sourceDesc>
            <biblStruct>
              <analytic>
                <title xml:lang="en">Mathematical and numerical modelling of collective movement in epithelia</title>
                <title xml:lang="fr">Modélisation mathématique et numérique du mouvement collectif dans les épithéliums</title>
                <author role="aut">
                  <persName>
                    <forename type="first">Nathan</forename>
                    <surname>Shourick</surname>
                  </persName>
                  <email type="md5">56776b32e0dc48ac7229ae8555b91fa8</email>
                  <email type="domain">univ-grenoble-alpes.fr</email>
                  <idno type="idhal" notation="numeric">1245687</idno>
                  <idno type="halauthorid" notation="string">2780982-1245687</idno>
                  <affiliation ref="#struct-1043087"/>
                  <affiliation ref="#struct-1043051"/>
                </author>
              </analytic>
              <monogr>
                <idno type="nnt">2024GRALM064</idno>
                <imprint>
                  <date type="dateDefended">2024-10-22</date>
                </imprint>
                <authority type="institution">Université Grenoble Alpes [2020-....]</authority>
                <authority type="school">École doctorale Mathématiques, sciences et technologies de l'information, informatique (Grenoble, Isère, France ; 1995-....)</authority>
                <authority type="supervisor">Pierre Saramito</authority>
                <authority type="supervisor">François Graner</authority>
                <authority type="supervisor">Ibrahim Cheddadi</authority>
                <authority type="jury">Olivier Saut [Président]</authority>
                <authority type="jury">Matthias Merkel [Rapporteur]</authority>
                <authority type="jury">Sébastien Boyaval</authority>
                <authority type="jury">Valérie M. Laurent</authority>
              </monogr>
            </biblStruct>
          </sourceDesc>
          <profileDesc>
            <langUsage>
              <language ident="fr">French</language>
            </langUsage>
            <textClass>
              <keywords scheme="author">
                <term xml:lang="en">Energy estimate</term>
                <term xml:lang="en">Strips</term>
                <term xml:lang="en">Discontinuous Galerkin methods</term>
                <term xml:lang="en">Collective migration</term>
                <term xml:lang="en">Polarity</term>
                <term xml:lang="en">Partial differential equations</term>
                <term xml:lang="en">Thermodynamics</term>
                <term xml:lang="en">Couple stress theory</term>
                <term xml:lang="en">Asymptotic analysis</term>
                <term xml:lang="en">Heterogeneous flow</term>
                <term xml:lang="fr">Méthodes de Galerkine discontinues</term>
                <term xml:lang="fr">Estimation d'énergie</term>
                <term xml:lang="fr">Écoulement hétérogène</term>
                <term xml:lang="fr">Bandes</term>
                <term xml:lang="fr">Analyse asymptotique</term>
                <term xml:lang="fr">Théorie des contraintes de couples</term>
                <term xml:lang="fr">Thermodynamique</term>
                <term xml:lang="fr">Équations aux dérivées partielles</term>
                <term xml:lang="fr">Polarité</term>
                <term xml:lang="fr">Migration collective</term>
              </keywords>
              <classCode scheme="halDomain" n="info.info-mo">Computer Science [cs]/Modeling and Simulation</classCode>
              <classCode scheme="halDomain" n="math.math-ap">Mathematics [math]/Analysis of PDEs [math.AP]</classCode>
              <classCode scheme="halDomain" n="math.math-na">Mathematics [math]/Numerical Analysis [math.NA]</classCode>
              <classCode scheme="halDomain" n="phys.cond.cm-scm">Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Soft Condensed Matter [cond-mat.soft]</classCode>
              <classCode scheme="halDomain" n="sdv.bbm.bp">Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biophysics</classCode>
              <classCode scheme="halDomain" n="spi.meca.mefl">Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Fluids mechanics [physics.class-ph]</classCode>
              <classCode scheme="halTypology" n="THESE">Theses</classCode>
              <classCode scheme="halOldTypology" n="THESE">Theses</classCode>
              <classCode scheme="halTreeTypology" n="THESE">Theses</classCode>
            </textClass>
            <abstract xml:lang="en">
              <p>Cells and their environment constitute an active material at the origin of complex dynamics, for example during embryonic development or during the growth of a tumour. In an interdisciplinary approach combining mathematics and biophysics, this thesis focuses on the mathematical modelling of collective movement in epithelia, tissues made up of a monolayer of cells, which may be the site of collective movement to ensure a biological function: development and morphogenesis of embryos, expansion of a tumour, or recovery of an injured area in the case of tissue repair. We implement a thermodynamic formalism that takes into account the microstructure of the tissue to build a three-dimensional tissue model, then an original formalism for shallow approximations to reduce the latter to a two-dimensional system. We then propose a robust algorithm able to solve this system in both incompressible and compressible modes, on very general geometries. We demonstrate the power of our approach by determining continuous and semi-discrete energy estimates of our model and by carrying out numerical calculations on a strip with an obstacle, which is unprecedented in the literature for this type of models. Finally, we show the ability of our model to reproduce certain behaviours expected of epithelia in this type of geometries. The mathematical and numerical tools developed and the calculations carried out during this thesis thus provide an operational scientific framework for the dialogue between continuous modelling and experiments.</p>
            </abstract>
            <abstract xml:lang="fr">
              <p>Les cellules et leur environnement constituent une matière active à l’origine de dynamiques complexes, par exemple lors du développement embryonnaire ou lors de la croissance d’une tumeur. Dans une approche interdisciplinaire, combinant mathématiques et biophysique, nous nous intéressons dans cette thèse à la modélisation mathématique du mouvement collectif dans les épithéliums, tissus constitués d’une monocouche de cellules, qui peuvent être le siège de mouvements collectifs pour assurer une fonction biologique: développement et morphogenèse des embryons, expansion d’une tumeur, ou encore recouvrement d’une zone blessée dans le cas de la réparation tissulaire. Nous mettons en place un formalisme thermodynamique prenant en compte la microstructure du tissu pour construire un modèle de tissu tridimensionnel, puis un formalisme original de moyenne des équations dans l'épaisseur pour réduire ce dernier à un système bidimensionnel. Nous proposons ensuite un algorithme robuste capable de résoudre ce système aussi bien en incompressible qu'en compressible, sur des géométries très générales. Nous démontrons la puissance de notre approche en déterminant des estimations d'énergie continue et semi-discrète de notre modèle et en réalisant des calculs numériques sur une bande avec obstacle, chose inédite dans la littérature pour ce type de modèles. Nous montrons enfin la capacité de notre modèle à reproduire certains comportements attendus chez les épithéliums sur ce type de géométries. Les outils mathématiques et numériques mis en place et les calculs réalisés lors de cette thèse offrent ainsi un cadre scientifique opérationnel au dialogue entre modélisation continue et expériences.</p>
            </abstract>
          </profileDesc>
        </biblFull>
      </listBibl>
    </body>
    <back>
      <listOrg type="structures">
        <org type="researchteam" xml:id="struct-1043087" status="VALID">
          <idno type="IdRef">235716669</idno>
          <orgName>Equations aux Dérivées Partielles</orgName>
          <orgName type="acronym">EDP</orgName>
          <date type="start">2020-01-01</date>
          <desc>
            <address>
              <country key="FR"/>
            </address>
            <ref type="url">http://edp-ljk.imag.fr/</ref>
          </desc>
          <listRelation>
            <relation active="#struct-1043077" type="direct"/>
            <relation active="#struct-300009" type="indirect"/>
            <relation name="UMR5224" active="#struct-441569" type="indirect"/>
            <relation active="#struct-1042703" type="indirect"/>
            <relation active="#struct-1043329" type="indirect"/>
          </listRelation>
        </org>
        <org type="researchteam" xml:id="struct-1043051" status="VALID">
          <orgName>Biologie Computationnelle et Modélisation</orgName>
          <orgName type="acronym">TIMC-BCM</orgName>
          <date type="start">2021-01-01</date>
          <desc>
            <address>
              <addrLine>Pavillon Taillefer, Rond-point de la Croix de Vie, 38700 La Tronche</addrLine>
              <country key="FR"/>
            </address>
            <ref type="url">https://www.timc.fr/bcm</ref>
          </desc>
          <listRelation>
            <relation active="#struct-1043049" type="direct"/>
            <relation active="#struct-301767" type="indirect"/>
            <relation name="UMR5525" active="#struct-441569" type="indirect"/>
            <relation active="#struct-1042703" type="indirect"/>
            <relation active="#struct-1043329" type="indirect"/>
          </listRelation>
        </org>
        <org type="laboratory" xml:id="struct-1043077" status="VALID">
          <idno type="IdRef">184945011</idno>
          <idno type="ISNI">0000 0004 0383 676X</idno>
          <idno type="RNSR">200711891Z</idno>
          <idno type="ROR">https://ror.org/04ett5b41</idno>
          <orgName>Laboratoire Jean Kuntzmann</orgName>
          <orgName type="acronym">LJK</orgName>
          <date type="start">2020-01-01</date>
          <desc>
            <address>
              <addrLine>Bâtiment IMAG, CS 40700, F-38058 Grenoble Cedex 9</addrLine>
              <country key="FR"/>
            </address>
            <ref type="url">https://ljk.imag.fr/</ref>
          </desc>
          <listRelation>
            <relation active="#struct-300009" type="direct"/>
            <relation name="UMR5224" active="#struct-441569" type="direct"/>
            <relation active="#struct-1042703" type="direct"/>
            <relation active="#struct-1043329" type="direct"/>
          </listRelation>
        </org>
        <org type="institution" xml:id="struct-300009" status="VALID">
          <idno type="ROR">https://ror.org/02kvxyf05</idno>
          <orgName>Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique</orgName>
          <orgName type="acronym">Inria</orgName>
          <desc>
            <address>
              <addrLine>Domaine de VoluceauRocquencourt - BP 10578153 Le Chesnay Cedex</addrLine>
              <country key="FR"/>
            </address>
            <ref type="url">http://www.inria.fr/en/</ref>
          </desc>
        </org>
        <org type="regroupinstitution" xml:id="struct-441569" status="VALID">
          <idno type="IdRef">02636817X</idno>
          <idno type="ISNI">0000000122597504</idno>
          <idno type="ROR">https://ror.org/02feahw73</idno>
          <orgName>Centre National de la Recherche Scientifique</orgName>
          <orgName type="acronym">CNRS</orgName>
          <date type="start">1939-10-19</date>
          <desc>
            <address>
              <country key="FR"/>
            </address>
            <ref type="url">https://www.cnrs.fr/</ref>
          </desc>
        </org>
        <org type="regroupinstitution" xml:id="struct-1042703" status="VALID">
          <idno type="IdRef">240648315</idno>
          <idno type="ROR">https://ror.org/02rx3b187</idno>
          <orgName>Université Grenoble Alpes</orgName>
          <orgName type="acronym">UGA</orgName>
          <date type="start">2020-01-01</date>
          <desc>
            <address>
              <addrLine>Adresse CS 40700 - 38058 Grenoble cedex</addrLine>
              <country key="FR"/>
            </address>
            <ref type="url">http://www.univ-grenoble-alpes.fr</ref>
          </desc>
        </org>
        <org type="institution" xml:id="struct-1043329" status="VALID">
          <idno type="IdRef">026388804</idno>
          <idno type="ROR">https://ror.org/05sbt2524</idno>
          <orgName>Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology</orgName>
          <orgName type="acronym">Grenoble INP</orgName>
          <date type="start">2020-01-01</date>
          <desc>
            <address>
              <addrLine>46 avenue Félix Viallet 38031 Grenoble Cedex 1</addrLine>
              <country key="FR"/>
            </address>
            <ref type="url">http://www.grenoble-inp.fr/</ref>
          </desc>
          <listRelation>
            <relation active="#struct-1042703" type="direct"/>
          </listRelation>
        </org>
        <org type="laboratory" xml:id="struct-1043049" status="VALID">
          <idno type="IdRef">14728936X</idno>
          <idno type="ISNI">0000 0004 4687 1979</idno>
          <idno type="RNSR">199511969L</idno>
          <idno type="ROR">https://ror.org/03985kf35</idno>
          <orgName>Translational Innovation in Medicine and Complexity / Recherche Translationnelle et Innovation en Médecine et Complexité - UMR 5525</orgName>
          <orgName type="acronym">TIMC</orgName>
          <date type="start">2021-01-01</date>
          <desc>
            <address>
              <addrLine>Domaine de la Merci, 38706 La Tronche, France</addrLine>
              <country key="FR"/>
            </address>
            <ref type="url">https://www.timc.fr/</ref>
          </desc>
          <listRelation>
            <relation active="#struct-301767" type="direct"/>
            <relation name="UMR5525" active="#struct-441569" type="direct"/>
            <relation active="#struct-1042703" type="direct"/>
            <relation active="#struct-1043329" type="direct"/>
          </listRelation>
        </org>
        <org type="institution" xml:id="struct-301767" status="VALID">
          <idno type="ROR">https://ror.org/01c7wz417</idno>
          <orgName>VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement</orgName>
          <orgName type="acronym">VAS</orgName>
          <date type="start">2010-01-01</date>
          <desc>
            <address>
              <addrLine>Université de Lyon, VetAgro Sup, 69280 Marcy l'Etoile (campus vétérinaire); Université de Clermont, VetAgro Sup, 63370 Lempdes (campus agronomique)</addrLine>
              <country key="FR"/>
            </address>
            <ref type="url">http://www.vetagro-sup.fr/</ref>
          </desc>
        </org>
      </listOrg>
    </back>
  </text>
</TEI>