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micro-échelle d&#39;ingénierie de biologie cellulaire

Micro-scale Engineering for Cell Biology

Micro-échelle d&#39;ingénierie de biologie cellulaire

Joel Goldman. Je suis professeur agrégé de génie électrique et d'informatique au MIT. Je suis ici depuis cinq ans.Et de manière générale, nous travaillons sur un mélange d'ingénierie à l'échelle microscopique appliquée à la biologie cellulaire. Notre recherche se concentre sur deux domaines principaux. L'un concerne la cytométrie cellulaire en général, qui consiste par exemple à concevoir des plateformes à l'échelle microscopique pour trier les cellules.Une grande partie repose sur la capacité de trier après la microscopie, c’est-à-dire d’observer puis d’isoler différentes cellules, ou de créer des réseaux prédéfinis de cellules selon le type cellulaire A associé au type cellulaire B, exposés au stimulus C, et des fonctionnalités de ce type. L’autre moitié du laboratoire se concentre sur les microtechnologies appliquées à la biologie des cellules souches. Le principal axe de recherche porte ici sur les cellules souches embryonnaires, en s’intéressant surtout à l’auto-renouvellement.Et nous réalisons plusieurs types d'expériences. Nous effectuons des cultures en microfluidique où nous utilisons une perfusion liquide afin d'obtenir un meilleur contrôle des signaux diffusibles. Nous réalisons également un agencement spatial des colonies afin de pouvoir contrôler les interactions entre colonies.Ensuite, nous procédons au dessin des cellules, et c'est là qu'intervient la puce bio-flip, un dispositif permettant essentiellement de transporter des cellules individuelles et de les placer en configurations définies. Étudier les cellules sur la plaque constitue une approche fantastique, et nous avons pu apprendre énormément sur la biologie des cellules souches au cours des 25 dernières années en réalisant des expériences sur plaque. C'est donc une excellente méthode, et si elle fonctionne, vous devriez l'utiliser.Mais il existe des moments où le contrôle supplémentaire, jusqu'à l'échelle de la taille des cellules, est important. Il n'est pas difficile d'imaginer, lorsque l'on considère à quel point le développement est strictement régulé in vivo, que la capacité de contrôler, de manière dépendante du temps et à l'échelle cellulaire, les cellules avec lesquelles elles interagissent, le substrat sur lequel elles se trouvent et le milieu dans lequel elles baignent, jouera un rôle crucial dans le développement des tissus. Concernant la morphogenèse et des événements de ce type, il est avantageux, lors du développement d'une thérapie, de bien comprendre la biologie fondamentale expliquant pourquoi un phénomène se produit.Ainsi, bon nombre de nos dispositifs visent à pouvoir démêler ces questions fondamentales, des questions de base telles que : pourquoi les cellules, pourquoi les cellules souches embryonnaires décident-elles de s'auto-renouveler ? S'auto-renouveler plutôt que de se différencier. Ensuite, il y a aussi la question de l'augmentation de la production : si vous cherchez à l'augmenter, vous souhaitez comprendre quels facteurs sont importants dans ce processus de montée en échelle.Et donc, par exemple, concernant la puce bio-inversée, nous commençons à nous poser des questions sur les conditions à respecter, sur la manière dont vous devez propager les cellules, sur la façon dont vous devez propager les cellules afin de maximiser ce qui vous intéresse, comme l'efficacité de mise en culture des cellules indifférenciées, et ainsi de suite. Ainsi, ce type de problématiques. Ensuite, troisièmement, en lien avec cela, vous savez, l'ensemble des questions relatives au fait que les cellules souches embryonnaires de souris sont différentes des cellules souches embryonnaires humaines ?En quoi sont-ils différents ? S'agit-il d'un artefact culturel ? Est-ce fondamental ?Ce type de questions. Je pense que, au cours des cinq à dix prochaines années, on commencera effectivement à voir apparaître de nouvelles thérapies issues de cellules souches embryonnaires, ce qui n’a pas encore été démontré à ce jour. Mais vous savez, certains travaux récents concernant la reprogrammation, ainsi que certains résultats auxquels les chercheurs parviennent, sont très, très impressionnants.Ainsi, je pense que, alors que je disais il y a quelques années qu'il était à 20 ans de distance, maintenant je pense qu'il est plus proche de cinq à dix ans.

Micro-échelle d'ingénierie de biologie cellulaire

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