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Résumé

L’utilisation des plateformes microfluidiques en biologie augmente rapidement. Cependant, le développement et l’utilisation de tels dispositifs pour la biologie végétale ont pris du retard. Dans quelques cas, des dispositifs microfluidiques ont été utilisés pour étudier la croissance du tube pollinique et le développement des mousses.

Récemment, la mise au point d’un dispositif microfluidique qui permet la croissance des racines des plantes dans des conditions contrôlées au microscope a été une percée en biologie cellulaire végétale. Avec de telles plateformes, il est possible de cultiver des racines au microscope et d’appliquer des traitements par micro-perfusion, ce qui limite le stress et permet une imagerie à long terme et à haute résolution. Bien que ces dispositifs se soient avérés utiles pour suivre les divisions cellulaires ou surveiller le pH dans les racines à l’aide de capteurs fluorescents, ils n’ont pas de fonctionnalités importantes comme la capacité d’éclairer les pousses et d’imiter les contraintes mécaniques du sol sur les racines.

La régénération est utilisée pour la propagation végétative de génotypes végétaux efficaces, ainsi qu’après la transformation des plantes, pour la modification génétique ou l’édition du génome. Les protocoles de régénération actuels impliquent le transfert manuel de cellules entre des plaques contenant des phytohormones pour induire la formation de racines, de pousses ou d’embryons somatiques. La miniaturisation de ce procédé dans des dispositifs microfluidiques ouvrirait de nouvelles possibilités et une surveillance précise de la différenciation et de la régénération cellulaire à haut débit.

Malgré la multiplicité de leurs applications potentielles, les dispositifs microfluidiques ont été sous-utilisés en biologie végétale et en biotechnologie végétale. Ainsi, ce projet soutenu par le DIM ELICIT vise à encourager l’utilisation de la microfluidique dans le domaine des sciences végétales, en recherche fondamentale et appliquée. Dans ce but, nous mettons en place une unité de microfabrication dédiée à la lithographie douce, pour des applications dans l’étude : du développement racinaire et de la réponse au stress ainsi que de la différenciation des cellules végétales et du développement embryonnaire.

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