Sujet au format PDF - Femto

Monitoring et qualification des microparticules impliquées dans l’intercommunication
cellules du sang/cellules cancéreuses au sein d’un bioréacteur.
Le stage s’effectuera au sein de l’Institut FEMTO-ST dans le groupe de recherche
BioMicroDevices du département MicroNanoSciences et Systèmes (MN2S) dont les activités
sont centrées autour de: i) la détection, la quantification et la manipulation de cibles biologiques
d’intérêt à l’aide d’ondes acoustiques: étude des interactions acousto-fluidiques ; ii)
l’exploration de cibles biologiques (molécules, particules et cellules) et leurs interactions avec
l’environnement au travers d’une plateforme de caractérisation par des approches sans
marquage (Surface Plasmon Resonance (SPR), Microscopie à Force Atomique (AFM), et
Spectrométrie de Masse (MS) (www.clipproteomic.fr); iii) l’intégration de matériaux
innovants, actifs dans les microdispositifs, le développement de biointerfaces spécifiques ; iv)
la microfluidique pour le développement de microsystèmes en milieu liquide. Pour atteindre
ces objectifs, le groupe possède des compétences pluridisciplinaires: biochimie, sciences de
l'ingénieur) et sur un potentiel technologique unique (centrale MIMENTO, Besançon).
Contexte: Les microparticules (MPs), petites vésicules (50-1000 nm) provenant du
bourgeonnement de la membrane plasmique des cellules en réponse à différents stimuli, jouent
un rôle important dans les interactions cellulaires dans des conditions physiologiques et
pathologiques. Mais, à l’heure actuelle, l’analyse de leur composition, sous-populations et
modes d’action dans l’organisme, est un véritable défi auquel sont confrontés les biologistes et
médecins. De nombreuses études pointent le rôle joué par les MPs sur les plaquettes dans les
thromboses induites par des tumeurs. Les plaquettes semblent également interagir directement
et indirectement avec la tumeur et le système immunitaire, favorisant ainsi la progression
tumorale. La « communication » entre les cellules cancéreuses et les plaquettes semble donc
réciproque, c’est l’intercommunication cellulaire : les cellules tumorales activant les plaquettes
et les plaquettes augmentant l’adhérence, la croissance et la progression des cellules tumorales,
tout cela au travers de messagers biochimiques dont les MPs semblent jouer un rôle central.
Investiguer ce flux de particules biologiques en cherchant à mieux
caractériser/qualifier/quantifier les différents MPs et leurs effets réciproques, contribuera à la
compréhension des mécanismes impliqués dans la thrombose et le cancer.
Nos développements récents consistant en la mise au point d’une plateforme nanobioanalytique
des MPs issues de plaquettes et combinant différentes techniques biophysiques (SPR, AFM et
MS), ont conduit récemment à une preuve de concept (capture spécifique / dosage /
nanométrologie, Obeid S. et al., 2016). Ce projet s’inscrit dans un contexte biologique basé sur
le potentiel analytique de cette plateforme. Il s’agira dans ce travail d’explorer les MPs générées
au sein d’un bioréacteur cellulaire impliquant une lignée de cellules cancéreuses et des cellules
du sang (plaquettes…). Le travail de nature interdisciplinaire sera mené en collaboration étroite
avec l’équipe INSERM U1098 et l’EFS de Besançon, et la « Taipei Medical University » basée
à Taiwan.
Descriptif du travail : Le projet consiste en la mise en place d’un bioréacteur de co-culture,
notamment de cellules du sang (plaquettes, lymphocytes) et d’un premier modèle de cellules
tumorales de type MCF-7. Ce bioréacteur sera mis en place en amont de la plateforme
nanobioanalytique pour effectuer un suivi des MPs générées au sein du réacteur par
échantillonnage. Ensuite, l’implémentation µfluidique du bioréacteur permettra d’obtenir des
informations dynamiques (monitoring en temps réel) sur la composition de ces MPs, leur
nombre et leur proportion. Ainsi, nous pourrons mieux comprendre les mécanismes d’induction
de la génération de ces MPs à partir de cellules activées et leur rôle dans le dialogue avec les
cellules tumorales et leur prolifération. Le stage consistera 1) à dresser le cahier des charges du

bioréacteur, 2) à tester différentes configurations de bioréacteur (prolifération et viabilité
cellulaire).
Références bibliographiques
- Obeid et al. Development of a NanoBioAnalytical platform for «on-chip» qualification and quantification
of platelet-derived microparticles, Biosens. Bioelec., 2016 Aug 29. pii: S0956-5663(16)30856-9. doi:
10.1016/j.bios.2016.08.100.
- Remy-Martin et al. Analytical & Bioanalytical Chemistry, 404 (2), 423-432, 2012
Profil des candidats :
Ingénieur biomédical en dernière année, Etudiant en master 2
Pour répondre à cette offre :
Pour candidater, merci de fournir CV, lettre de motivation, relevés de notes M1/M2 et les
coordonnées de deux personnes référentes à :
Céline Elie-Caille (cé[email protected])
Wilfrid Boireau ([email protected])
Annie Frelet-Barrand ([email protected])
Informations complémentaires :