Study and exploration of microdevices : rare cells capture, high throughput screening, and cardiac tissue formation

• Auteur / Autrice : Junjun Li
• Direction : Yong Chen
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie Physique et Chimie Analytique
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés contrôlés

Microfluidique

Criblage pharmacologique

Cardiomyocytes

Résumé

Ce travail de thèse vise à la conception et la fabrication de prototypes de dispositifs qui peuvent être utilisés pour le diagnostic, la découverte de médicaments et l'ingénierie biomédicale. Tout d'abord, un dispositif microfluidique est proposé pour la capture à haute efficacité de cellules rares. La simulation numérique est effectuée pour prouver le concept. Ensuite, le dispositif de capture est utilisé pour la capture de cellules progénitrices épithéliales (EPC) dispersées soit dans une solution tampon ou dans un échantillon de sang. Le même dispositif est également validé pour la capture des cellules tumorales circulantes (CTCs), montrant de nets avantages de ces dispositifs en termes d'efficacité de capture et de vitesse de traitement de l'image par rapport à d'autres configurations de dispositifs. Deuxièmement, un système multiplexé d’impédance est proposé pour suivre en temps réel l'effet de médicaments sur des cellules en culture. Le dispositif fabriqué est validé par mesure de différenciation des cellules adipogéniques pendant deux semaines en présence de facteurs d'inhibition ou de stimulation. Troisièmement, des nanofibres alignées sont transferrées sur la surface d’un dispositif de puces à électrodes multiples (MEA) pour améliorer la formation de couches de cellules cardiaques. Les cellules cardiaques dérivées des cellules souches pluripotentes (hPSCs) humaines sont utilisées pour la preuve de concept, montrant une forte anisotropie de la conduction et une meilleure maturation des couches de cellules cardiaques par rapport à celles cultivées sur une surface plane de MEA