Matthieu Caruel

Université Paris-Est Créteil, MSME Laboratory
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Présentation

Je suis maître de conférences à l'Université Paris-Est Créteil et chercheur au laboratoire MSME. Mon parcours académique se situe dans le domaine du Génie Mécanique et des Matériaux, et je me suis spécialisé en Biomécanique et en Physique Statistique au cours de mes études de Master et de doctorat.

Mon domaine de recherche principal concerne la modélisation des processus biomécaniques moléculaires coopératifs, avec un accent particulier sur la contraction musculaire. Dans mon travail, je vise à intégrer des connaissances provenant de divers domaines, de la physiologie aux mathématiques appliquées, afin d'explorer les dimensions multiphysique des phénomènes biomécaniques.

J'enseigne par ailleur le génie mécanique à l'Université Paris-Est Créteil et également à l'École Polytechnique dans le cadre d'un un cours de physique statistique appliquée à la motilité cellulaire. Je forme également les étudiants en doctorat aux outils d'écriture et de publication académique tels que LaTeX et Pandoc.

Au fil des années, j'ai eu l'opportunité de développer diverses collaboration scientifiques. J'ai travaillé avec l'équipe Inria MΞDISIM sur des méthodes mathématiques et numériques pour la modélisation biomécanique computationnelle. Certaines de mes collaborations notables incluent Anne Houdusse de l'Institut Curie à Paris, J.E. Rothman de l'université Yale et Prix Nobel de Physiologie/Médecice (2013), et enfin l'équipe PhysioLab dirigée par V. Lombardi et M. Linari, spécialisée en physiologie musculaire expérimentale.

Je suis engagé pour la stimulation des efforts collaboratifs interdisciplinaire dans le domaine de la biomécanique.

Domaines de recherche

Mécanique des solides [physics.class-ph]

Publications

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Publications

Ising Models of Cooperativity in Muscle Contraction

Elaheh Saadat , Matthieu Caruel , Stefano Gherardini , Ilaria Morotti , Matteo Marcello et al.

Physical Review E , In press

Article dans une revue hal-05539232v1
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Dual-Ring SNAREpin Machinery Tuning for Fast Synaptic Vesicle Fusion

Matthieu Caruel , Frédéric Pincet

Biomolecules, 2024, 14 (5), pp.600. ⟨10.3390/biom14050600⟩

Article dans une revue hal-04582449v1
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A jump-diffusion stochastic formalism for muscle contraction models at multiple timescales

Louis-Pierre Chaintron , François Kimmig , Matthieu Caruel , Philippe Moireau

Journal of Applied Physics, 2023, ⟨10.1063/5.0158191⟩

Article dans une revue hal-04264293v1
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Modeling actin-myosin interaction: beyond the Huxley–Hill framework

Louis-Pierre Chaintron , Matthieu Caruel , François Kimmig

MathematicS In Action, 2023, 12 (1), pp.191-226. ⟨10.5802/msia.38⟩

Article dans une revue hal-03699263v3
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Varying thin filament activation in the framework of the Huxley'57 model

François Kimmig , Matthieu Caruel , Dominique Chapelle

International Journal for Numerical Methods in Biomedical Engineering, 2022, ⟨10.1002/cnm.3655⟩

Article dans une revue hal-03788978v2
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Hierarchical modeling of force generation in cardiac muscle

François Kimmig , Matthieu Caruel

Biomechanics and Modeling in Mechanobiology, 2020, 19, pp.2567-2601. ⟨10.1007/s10237-020-01357-w⟩

Article dans une revue hal-02570784v1
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Stochastic modeling of chemical-mechanical coupling in striated muscles

Matthieu Caruel , Philippe Moireau , Dominique Chapelle

Biomechanics and Modeling in Mechanobiology, 2019, ⟨10.1007/s10237-018-1102-z⟩

Article dans une revue hal-01928279v2
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SNARE Machinery is optimized for ultra-fast fusion

Fabio Manca , Frédéric Pincet , Lev Truskinovsky , James E Rothman , Lionel Foret et al.

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2019, 116 (7), pp.2435-2442. ⟨10.1073/pnas.1820394116⟩

Article dans une revue hal-02006229v1
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Physics of muscle contraction

Matthieu Caruel , Lev Truskinovsky

Reports on Progress in Physics, 2018, 81 (036602), ⟨10.1088/1361-6633/aa7b9e⟩

Article dans une revue hal-01577826v1

Anisotropic diffusion of water molecules in hydroxyapatite nanopores

M. Prakash , T. Lemaire , N. H. de Leeuw , M Caruel , Marius Lewerenz et al.

Physics and Chemistry of Minerals, 2017, 44 (7), pp.509-519. ⟨10.1007/s00269-017-0878-1⟩

Article dans une revue hal-01590951v1

Transport properties of water molecules confined between hydroxyapaptite surfaces: A Molecular dynamics simulation approach

M. Prakash , T. Lemaire , N. H. de Leeuw , Marius Lewerenz , Devis Di Tommaso et al.

Applied Surface Science, 2017, 418, pp.296-301. ⟨10.1016/j.apsusc.2017.02.029⟩

Article dans une revue hal-01590925v1
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Bi-stability resistant to fluctuations

M. Caruel , L. Truskinovsky

Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 2017, ⟨10.1016/j.jmps.2017.08.007⟩

Article dans une revue hal-01423380v1
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Statistical mechanics of the Huxley-Simmons model

M. Caruel , L. Truskinovsky

Physical Review E , 2016, 93 (6), pp.062407. ⟨10.1103/PhysRevE.93.062407⟩

Article dans une revue hal-01322113v1
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Mechanics of collective unfolding

Matthieu Caruel , Jean-Marc Allain , Lev Truskinovsky

Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 2015, 76, pp.237 - 259. ⟨10.1016/j.jmps.2014.11.010⟩

Article dans une revue hal-01100823v2
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Dimensional reductions of a cardiac model for effective validation and calibration

Matthieu Caruel , Radomir Chabiniok , Philippe Moireau , Yves Lecarpentier , Dominique Chapelle

Biomechanics and Modeling in Mechanobiology, 2014, 13 (4), pp.897-914. ⟨10.1007/s10237-013-0544-6⟩

Article dans une revue hal-00872746v1
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Muscle as a Metamaterial Operating Near a Critical Point

Matthieu Caruel , Jean-Marc Allain , Lev Truskinovsky

Physical Review Letters, 2013, 110, pp.248103. ⟨10.1103/PhysRevLett.110.248103⟩

Article dans une revue hal-00834683v2
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Tape casting of proton conducting ceramic material

Rémi Costa , Julien Hafsaoui , Ana Paula Almeida de Oliveira , Arnaud Grosjean , Matthieu Caruel et al.

Journal of Applied Electrochemistry, 2009, 39, pp.485-495. ⟨10.1007/s10800-008-9671-7⟩

Article dans une revue istex hal-00379097v1

Synergistic interplay between mechanics and chemistry in architected molecular motors assemblies

Matthieu Caruel

57th Meeting of the Society for Natural Philosophy, Complex Material Structures, Natural and Architected, Oct 2023, PARIS, France

Communication dans un congrès hal-04265698v1

Étude mécanique d'une protéine du muscle

Robin Manevy , M Caruel , Fabrice Detrez , Isabelle Navizet

Journée thématique Biomécanque et Biomatériaux, Apr 2021, Paris, France

Communication dans un congrès hal-03675502v1
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Intrinsic regulation of muscle contraction

François Kimmig , M Caruel , D Chapelle

VPH 2020 - Virtual Physiological Human, Aug 2020, Paris, France

Communication dans un congrès hal-03156494v1

Activation-contraction coupling in a multiscale heart model

François Kimmig , Matthieu Caruel , Dominique Chapelle , Philippe Moireau

CMBE 2019 - 6th International Conference on Computational and Mathematical Biomedical Engineering, Jun 2019, Sendai, Japan

Communication dans un congrès hal-02493552v1
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Buckling response of architectured columns: controlling instability across the scales through a rational design.

Gabriella Tarantino , Matthieu Caruel , Kostas Danas

13e colloque national en calcul des structures, Université Paris-Saclay, May 2017, Giens, Var, France

Communication dans un congrès hal-01899349v1

Mechanical Modeling of Active and Passive Force Generation in Skeletal Muscles

Matthieu Caruel

Nonconvexity, Nonlocality and Incompatibility: From Materials to Biology Conference in honor of Lev Truskinovsky’s 60th birthday, May 2017, Pittsburgh, United States

Communication dans un congrès hal-01802127v1
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HUXLEY-SIMMONS MODEL REVISITED

Matthieu Caruel , Lev Truskinovsky

4th International Conference on Computational and Mathematical Biomedical Engineering - CMBE2015, Jun 2015, Paris, France

Communication dans un congrès hal-01180003v1
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Thermodynamical framework for modeling chemo-mechanical coupling in muscle contraction – Formulation and preliminary results

M. Caruel , P Moireau , D Chapelle

22e congrès Français de Mécanique, Aug 2015, Lyon, France

Communication dans un congrès hal-01802124v1

Activities of the Biomechanics Group of the MSME laboratory

T. Lemaire , S. Naili , Guillaume Haiat , V. Sansalone , V. H. Nguyen et al.

Symposium franco – germano – polonais sur les biomatériaux architecturés pour la médecine, Dec 2014, Berlin, Germany

Communication dans un congrès hal-01167292v1
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Dimensional Reduction of Cardiac Models for Effective Validation and Calibration

Matthieu Caruel , Radomir Chabiniok , Philippe Moireau , Yves Lecarpentier , Dominique Chapelle

7th International Conference on Functional Imaging and Modeling of the Heart, FIMH 2013, Jun 2013, London, United Kingdom. pp.259-267

Communication dans un congrès hal-00834704v1
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Mechanics of Fast Force Recovery in striated muscles

M. Caruel

Solid mechanics [physics.class-ph]. Ecole Polytechnique X, 2011. English. ⟨NNT : ⟩

Thèse pastel-00668301v1
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La contraction musculaire en quatre échelles

Matthieu Caruel

Biomechanics [physics.med-ph]. Université Paris-Est (COMUE), 2025

HDR tel-05040364v1