Un nano-pendule à la surface des cellules

« Proposition de stage »
Laboratoire: Matière et Systèmes Complexes (UMR7057)
Adresse : 10 rue Alice Domon et Léonie Duquet 75013 Paris
Responsable de stage : Claire WILHELM & François MAZUEL
Email : [email protected] / [email protected]
Possibilité de poursuite en thèse : non
Stage rémunéré
Titre du stage :
Un nano-pendule à la surface des cellules
Les nanotechnologies ont récemment fait leur entrée dans le secteur du vivant et semblent devenir des
acteurs incontournables pour proposer de nouvelles solutions diagnostiques, élaborer des traitements
innovants, favoriser la régénération des tissus, ou encore contrôler des fonctions cellulaires (comme la
différentiation de cellules souches ou l’apoptose de cellules tumorales). Cependant, les mécanismes qui
gouvernent la réactivité d’une cellule à une stimulation à l’échelle nanométrique sont encore peu compris,
voir peu explorés.
Nous avons récemment observé un phénomène intriguant et assez original, en manipulant des nano-aiguilles
magnétiques (Fig1A) à la surface des cellules. En présence d’un champ magnétique, ces nano-aiguilles
s’auto-organisent pour former des bâtonnets de taille micrométrique qui se retrouvent ancrés par une
extrémité dans la membrane plasmique (Fig1B et C). Il est alors possible de forcer ces bâtonnets à effectuer
un mouvement de précession à différentes fréquences, grâce à un montage utilisant des électroaimants pour
générer un champ magnétique circulaire. Lorsque ce forçage est coupé, le bâtonnet relaxe dans un
mouvement de précession inversé à celui de la stimulation (Fig1D).
Le stage vise à caractériser la physique de ce phénomène étonnant (évolution angulaire temporelle, mesure
de déphasage entre le stick et le champ magnétique, influence de la fréquence et du nombre de tour de
stimulation,…) afin d’essayer de le modéliser (modèle simple de pendule de torsion pour débuter par
exemple). Il faudra également comprendre quelle est la structuration au niveau biologique qui est à l’origine
de ce phénomène.
actine
noyau
aiguilles
A
5 μm
D
B
500 nm
B
C
3 μm
Figure 1 A) Image de microscopie électronique en transmission des aiguilles magnétiques. B) Image de microscopie confocal d’une cellule sur laquelle est ancrée un assemblage de nano-­‐aiguilles magnétiques formant un bâtonnet. C) Image de microscopie électronique à balayage du point d’ancrage du stick dans la membrane cellulaire. D) Evolution temporelle du nombre de tours parcouru par un bâtonnet pendant la phase de forçage avec l’électroaimant et la phase de relaxation.