Conducting and Permeable States of Cell Membrane Submitted to High Voltage Pulses. Mathematical and Numerical Studies Validated by the Experiments.

Le but de ce rapport est de présenter un nouveau modèle d'électroperméabilisation de cellules in vitro, décrivant séparément les états conducteur et perméable de la membrane soumise à des pulses électriques de fort voltage. Nous construisons d'abord le modèle à partir d'observations expérimentales et nous présentons les méthodes numériques permettant de résoudre les équations aux dérivées partielles. Nous présentons ensuite les simulations corroborant qualitativement les données expérimentales sur l'internalisation d'iodure de propidium après plusieurs millipulses. La validité de notre modèle semble ainsi justifiée. Un travail ultérieur consistera en la calibration des paramètres du modèle pour fournir des résultats quantitatifs.The aim of this report is to present a new model of in vitro cell electropermeabilization, which describes separately the conducting state and the permeable state of the membrane submitted to high voltage pulses. We first derive the model based on the experimental observations and we present the numerical methods to solve the non-linear partial differential equations. We then present numerical simulations that corroborate qualitatively the experimental data dealing with the uptake of propidium iodide (PI) after millipulses. This tends to justify the validity of our modeling. Forthcoming work will be to calibrate the parameters of the model for quantitative description of the uptake