Matthieu Caruel Université Paris-Est Créteil, MSME Laboratory

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.

Publications

Article dans une revue (17)

Ising Models of Cooperativity in Muscle Contraction Elaheh Saadat,Matthieu Caruel,Stefano Gherardini,Ilaria Morotti,Matteo Marcelloet al. Physical Review E , In press Article dans une revue hal-05539232v1
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
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
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
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
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
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
SNARE Machinery is optimized for ultra-fast fusion Fabio Manca,Frédéric Pincet,Lev Truskinovsky,James E Rothman,Lionel Foretet 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
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
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 Tommasoet al. Applied Surface Science, 2017, 418, pp.296-301. ⟨10.1016/j.apsusc.2017.02.029⟩ Article dans une revue hal-01590925v1
Anisotropic diffusion of water molecules in hydroxyapatite nanopores M. Prakash,T. Lemaire,N. H. de Leeuw,M Caruel,Marius Lewerenzet al. Physics and Chemistry of Minerals, 2017, 44 (7), pp.509-519. ⟨10.1007/s00269-017-0878-1⟩ Article dans une revue hal-01590951v1
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
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
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
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
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
Tape casting of proton conducting ceramic material Rémi Costa,Julien Hafsaoui,Ana Paula Almeida de Oliveira,Arnaud Grosjean,Matthieu Caruelet al. Journal of Applied Electrochemistry, 2009, 39, pp.485-495. ⟨10.1007/s10800-008-9671-7⟩ Article dans une revue istex hal-00379097v1

Communication dans un congrès (11)

MesoCardio: Formuler des modèles mathématiques du tissu cardiaque qui rendent compte des phénomènes physiques et physiologiques opérant à l’échelle mésoscopique Matthieu Caruel,Julien Reygner Journées Scientifiques Annuelles du PEPR Maths-Vives, PEPR Maths-Vives, Mar 2026, Paris, France Communication dans un congrès hal-05557545v1
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
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
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
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
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
Activities of the Biomechanics Group of the MSME laboratory T. Lemaire,S. Naili,Guillaume Haiat,V. Sansalone,V. H. Nguyenet al. Symposium franco – germano – polonais sur les biomatériaux architecturés pour la médecine, Dec 2014, Berlin, Germany Communication dans un congrès hal-01167292v1
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

Poster de conférence (2)

Estimation of the free energy barrier of the step of P i release in myosin VI cycle Matthieu Caruel,Fabrice Detrez,Isabelle Navizet ESB 2022 Congress, Jun 2022, Porto, Portugal Poster de conférence hal-03727769v1
Identification of free energy barriers associated with transition in Myosin cycle using Umbrella Sampling Robin Manevy,Isabelle Navizet,M Caruel,Fabrice Detrez Workshop Les Houches Protein Dynamics, May 2021, Les Houches, France Poster de conférence hal-03675520v1

Pré-publication, Document de travail (1)

Cooperative folding of muscle myosins: I. Mechanical model Matthieu Caruel,Jean-Marc Allain,Lev Truskinovsky 2013 Pré-publication, Document de travail hal-00912457v1

Rapport (3)

Identification of free energy barriers associated with Pi departure from the active site using Umbrella Sampling Robin Manevy,Fabrice Detrez,M Caruel,Isabelle Navizet PhysioLab. 2022 Rapport (rapport technique) hal-03675527v1
Étude du cycle de la myosine par dynamique moléculaire Isabelle Navizet,Fabrice Detrez,M Caruel,Robin Manevy Laboratoire Modélisation et Simulation Multi-Echelle. 2020 Rapport (rapport technique) hal-03675448v1
Mechanical modelling of muscle contraction Matthieu Caruel [0] MSME, Université Paris-Est Marne La Vallée. 2018 Rapport hal-02776568v1

Thèse (1)

Mechanics of Fast Force Recovery in striated muscles M. Caruel Solid mechanics [physics.class-ph]. Ecole Polytechnique X, 2011. English. ⟨NNT : ⟩ Thèse pastel-00668301v1

HDR (1)

La contraction musculaire en quatre échelles Matthieu Caruel Biomechanics [physics.med-ph]. Université Paris-Est (COMUE), 2025 HDR tel-05040364v1