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 fonctions électriques cellules Mise en réseau de cellules par voie fluidique, biochimique ou champ électrique Coll. Tokyo/BIOMIS A. Tixier, 2000

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)

MODELES COMPORTEMENTAUX SUR PUCE (Resp. Scient. : L. Griscom) Neurone Axone Guidage biochimique BIOMIS, Univ. Tokyo, JAIST Guidage microfluidique 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 Macrofluidique Rapport surface/volume lorsque échelle forces en volume : 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 main flow fluid B actuation channels

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