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Plateforme électroanalytique multiparamétrique intégrée pour le monitoring d'organoïdes

Défi technologique : Technologies pour la santé et l'environnement, dispositifs médicaux (en savoir +)

Département : Département Microtechnologies pour la Biologie et la Santé (LETI)

Laboratoire : Laboratoire Chimie, Capteurs et Biomatériaux

Date de début : 01-10-2022

Localisation : Grenoble

Code CEA : SL-DRT-22-0778

Contact : yohann.thomas@cea.fr

Les organoïde sur puce (OSP) suscitent depuis une décennie de nombreux travaux scientifiques. En effet, l'introduction dans des composants microfluidiques de structures tissulaires, mimant par leur fonction et leur architecture le comportement d'organes, permet des études approfondies de leur fonctionnement et ou de leur comportement lorsqu'ils sont soumis à des agressions, des stress physiques, physicochimiques, biologiques ou (bio)moléculaires. Par exemple, ces dispositifs pourraient permettre à terme d'étudier l'impact d'un médicament ou d'un biomatériau sur la viabilité des cellules constitutives de l'organe cible sans avoir ou en limitant le recours à des expérimentations animales. Par ailleurs, ces dispositifs ouvrent la voie à la mise en ?uvre d'une médecine personnalisée utilisant les cellules propres du patient traité. Toutefois, leur applicabilité présente plusieurs limites liées à la nature de leur observation temporelle basée essentiellement sur des analyses microscopiques et des mesures (bio)chimiques séquentielles voir ponctuelles. La pleine et entière utilisation de ces dispositifs passe donc par l'implémentation de mesures en temps réel permettant de comprendre, d'analyser la réponse des organoïdes à une sollicitation via le monitoring de son fonctionnement cellulaire. Pour cela, il est donc important d'intégrer dans capteurs capables de mesurer in situ ce fonctionnement via la détection, la quantification de métabolites et ou de sécrétions biomoléculaires utilisés comme biomarqueurs des fonctions cellulaires. Le but de cette thèse est de développer un OSP instrumenté par des capteurs électrochimiques afin de pouvoir sonder les fonctions physiologiques et métaboliques ou encore l'intégrité de l'organoïde en temps réel. Ce travail transdisciplinaire implique donc le design de plateformes de capteurs électrochimiques, leur intégration dans un réseau microfluidique et l'implémentation de cultures cellulaires 3D complexes.

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