activitités scientifiques CNRS/ IFR121/SATIE/BIOMIS

CNRS/ IFR121/SATIE/BIOMIS
activitités scientifiques
biopuces à cellules:
Resp. scientif.: B. Le Pioufle, L. Griscom,
Microfluidique:
Responsable scientifique: C. Jullien
tracking cellulaire in-vivo :
Responsable scientifique: P. Coquet
Plateforme pluridisciplinaire
CNRS/ENS de cachan,
Campus de ker-Lann, 35170 Bruz, France
http://www.bretagne.ens-cachan.fr/biomis
Direction: B. Le Pioufle, assistante: S. Dumast
8 Permanents:
S. Allano (Paris site), L. Cima (Paris site),
P. Coquet, S. Faure, L. Griscom, C. Jullien,
B. Le Pioufle,D. Miller,
2 Non permanents:
M. Chiral, M. Denoual
Salle blanche (80 m2):
Culture cellulaire et
charactérisation (30 m2):
3 thèses en cours:
F. Guntz, A. Hoel, L. De Vroey
Séminaire SYMBIOSE / 14 octobre 2004
Qu'est ce qu'une puce à cellule?
Composant microélectronique pour l'analyse et le
Traitement de cellules vivantes
Quelques exemples de puces à cellules:
Puce à cellule pour électroporation cellule isolée (Berkeley)
Berkeley, USA (Rubinsky 2000)
Puces à cellules parallèles
•Pour le transfert de gène
•Pour le tri/convoyage cellulaire
•Pour la pharmacologie/toxicologie
•Modèles comportementaux sur puce
Biopuce cellulaire parallèle pour le transfert de gène
But: un outil pour le traitement des maladies
génétiques
Re-injection
Extraction des cellules
malades
Transfection
Puce à cellules pour le transfert de gène
Coll. Tokyo/BIOMIS
A. Tixier, 2000
fonctions
électriques
cellules
Mise en réseau de cellules par voie fluidique, biochimique ou champ
électrique
Puces à cellules parallèles
•Pour le transfert de gène
•Pour le tri/convoyage cellulaire
•Pour la pharmacologie/toxicologie
•Modèles comportementaux sur puce
Mise en réseau de cellules uniques
- par 'nanofluidique' (Tixier et al, microTAS 2002)
- par champ électrique (Frénéa et al., Mat Eng C, 2003)
cellules prostate
MISE EN RESEAU DE CELLULES
Cellule placée par diélectrophorèse dans une
microchambre (M. Frénéa)
Aspiration par un réseau d'ouvertures
nanofluidiques (A. Tixier, coll. LIMMS)
nano-ouverture
(90 x 180 nm)
TRI CELLULAIRE
utilisation diélectrophorèse pour séparer plusieurs types cellulaires
lymphocytes (10
µm)
cell. prostate (30 µm)
Puces à cellules parallèles
•Pour le transfert de gène
•Pour le tri/convoyage cellulaire
•Pour la pharmacologie/toxicologie
•Modèles comportementaux sur puce
MODELES COMPORTEMENTAUX SUR PUCE
(Resp. Scient. : L. Griscom)
Neurone
Axone
Guidage biochimique
Guidage microfluidique
BIOMIS, Univ. Tokyo, JAIST
microculture de neurones et guidage croissance axonale
POURQUOI LA MICROFLUIDIQUE ?
• Miniaturisation des étapes d’analyse d’un laboratoire traditionnel :
Les liquides sont les vecteurs de transport idéaux de substances
chimiques et biochimiques et sont le siège de réactions
entre ces différentes substances.
‘Microfluidique’ VS. ‘Macrofluidique’
• Rapport surface/volume
forces en volume
lorsque échelle
: forces surfaciques dominent les
• Capillarité domine la gravité :
•Remplissage d’un canal sans énergie extérieure
•les pates d’un insecte sont soumises à des forces
hydrophobiques la maintenant partiellement hors de l’eau
• Pertes de charge liées à la viscosité deviennent très importante
• Nouveaux problèmes fondamentaux
• Problématique de la miniaturisation de fonctionalités
• Pompes, vannes, mélangeurs, filtres de particules…
MÉLANGEUR EN CROIX
Expériences :
A. Dodge et P. Tabeling (MMN/ESPCI-Paris)
Analyse du chaos : M. C. Jullien (BIOMIS)
actuation channels
fluid A
oscillating
flow
fluid B
actuation channels
main flow
Du mélange …
… à l’extraction
(a)
diffusion
(b)
Collaborations…
Intégration EUROPEENNE
Réseau d'excellence
NanoToLife
"bring the nanotechnologies to life"
STREP
ANGYOSKIN: in vivo electroporation
Collaboration avec des
Institutions Françaises
- CNRS RTP microsystem, ESPCI
- CNRS PIR microfluidic
- INSERM
-CEA
Collaboration avec le Japon
University of Tokyo
-PICS CNRS
- P. Coquet in LIMMS
Japan Advanced Institute of Science
and Technology
-1 PhD Student
(F. Morin Japan-French Agreement)
Transfert industriel
Programme Ministériel Genhomme
collaboration avec
CEA/LETI, INSERM,
industrie
Puce à cellule pour la pharmacologie
Plateforme Pluridisciplinaire BIOMIS
salle blanche: conception puce
Culture cellulaire et
caractérisation
Projet supporté par la Région Bretagne, le Département
Ille et Vilaine, Rennes Métropole, le CNRS, la CE