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Appel

En réponse à Appel à projets 2017 : Technologies innovantes:
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Résumé

Les organes-sur-puces (ooc, organs-on-chips) sont de petits dispositifs visant à reproduire la physiologie et/ou la pathologie des organismes vivants. Contrairement aux flasks et boîtes de Petri couramment utilisées, les ooc sont conçus pour reproduire le microenvironnement physico-chimique des cellules. Grâce à cela, les ooc parviennent à améliorer l’état de différentiation des cellules, en comparaison aux cultures 2D.

Ce champ de recherche est encore jeune, et les modèles ooc peuvent encore être améliorés de nombreuses façons. Par exemple, un des premiers organe-sur-puce, proposé par Huh et al. (2010), soumettait des cellules épithéliales et endothéliales à un stress mécanique en étirant une membrane de PDMS perforée sur laquelle les cellules étaient cultivées. Bien qu’extrêmement utile, cette puce présente quelques limites dans ses capacités. Par exemple, la rigidité du PDMS est bien supérieure aux propriétés mécaniques des tissus mous, et l’usage d’une membrane perforée peut sembler imparfait pour étudier l’extravasation.

Le projet HAHL (Hydraulically Actuated Hydrogel Layer) s’appuie sur un hydrogel souple et biocompatible pour cultiver des cellules et les soumettre à des stress mécaniques. L’usage d’un hydrogel permet de cultiver des cellules à sa surface ainsi qu’à l’intérieur de celui-ci, autorisant ainsi une plus grande complexité tissulaire, incluant notamment un « compartiment stromal » en plus des usuels épithéliums et endothéliums. Grâce à un différentiel de pression de part et d’autre de la couche d’hydrogel, celui-ci peut être déformé. De plus, des résistances hydrauliques permettent de contrôler le débit. Ainsi, dans la configuration finale, les principaux paramètres physico-chimiques (élasticité, débit, fonctionnalisation, etc.) sont sous le contrôle de l’expérimentateur pour s’adapter aux besoins de l’application voulue.

Le projet HAHL a aujourd’hui pour objectif de fournir une première preuve de pertinence de l’outil développé, en reproduisant dans la puce une infection de l’intestin par Shigella, avec un niveau de complexité encore non atteint. De manière générale, la puce HAHL devrait être intéressante pour explorer la physiologie et la pathologie de tissus barrières (épithélium pulmonaire, intestinal, etc.).

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