Contrôle des propriétés mécaniques du microenvironnement dans les systèmes de criblage à haut débit pour la découverte de médicaments

 

Christopher Moraes

Université Concordia

 

Domaine : techniques, mesures et systèmes

Programme établissement de nouveaux chercheurs universitaires

Concours 2015-2016

Dans l'organisme, les cellules évoluent dans des microenvironnements complexes ayant un impact important sur la fonction cellulaire. Toutefois, ces signaux environnementaux sont généralement absents des systèmes de culture cellulaire artificiels. Il est donc difficile de reproduire des comportements cellulaires réalistes à l'extérieur de l'organisme, ce qui est particulièrement important dans le cadre d'applications telle la découverte de nouveaux médicaments.

L'objectif de ce projet est de mettre au point des plateformes de criblage à haut débit réaliste sur le plan mécanique afin de combler le fossé entre les systèmes de culture artificiels et les conditions présentes in vivo. Plus précisément, le projet vise à reproduire la rigidité et le caractère dimensionnel de tissus sains et de tissus malades. Des piliers flexibles seront microfabriqués dans une matrice de canaux microfluidiques individuellement manipulables. Des microtissus insérés dans les canaux exerceront une traction sur les piliers. La fonction cellulaire sera régulée par la rigidité des piliers. La déformation des piliers permettra de mesurer les forces mécaniques générées par les tissus. La rigidité des microtissus, un indicateur critique de leur état de santé et de leur réponse aux médicaments, sera mesurée en temps réel en étirant la matrice entière et en mesurant la déformation des tissus. Une plateforme adaptée à de nombreuses applications de recherche fondamentale sur l'activité mécanique de tissus conçus par micro-ingénierie pourrait être obtenue en intégrant cette technologie de canaux microfluidiques avec des systèmes robotiques de manutention de liquides. Cette plateforme pourrait servir à d'éventuelles études appliquées sur les systèmes de découverte de médicaments.