La capacité de réagir adéquatement aux dommages est essentielle à la survie de chaque organisme à toutes les échelles, d’une seule cellule à plusieurs tissus. La blessure et ses réponses associées, telles que le recrutement de phagocytes dans les zones endommagées1, sont donc des sujets importants en biologie cellulaire et tissulaire. Les plaies sont détectées immédiatement après la rupture de la barrière tissulaire, provoquant une réponse de gradient tissulaire impliquant une contraction de la plaie 2,3 qui coordonne la cicatrisation de la plaie et la repousse ultérieure4. En raison de la nature mécanique de cette contraction, les outils utilisés lors de l’expérimentation ne doivent pas entraver physiquement le mouvement des cellules à proximité du site de la lésion.
Les embryons de poisson-zèbre sont un excellent modèle pour étudier le développement et les maladies, y compris la réponse des blessures des vertébrés, en raison de leur facilité d’entretien, de leur traçabilité génétique et de leur transparence optique 5,6. Cependant, l’immobilisation de l’ensemble de l’organisme pendant une période prolongée est nécessaire pour étudier le comportement à long terme des cellules proches d’un site de lésion. L’intégration d’embryons dans de l’agarose à bas point de fusion est suffisante pour l’imagerie à court terme des tissus non blessés. Cependant, la matrice de gel environnante limite la contraction et le relâchement des plaies et entrave la croissance des embryons en développement au fil du temps 7,8,9.
Les dispositifs microfluidiques peuvent immobiliser les embryons de poisson-zèbre à différents stades de développement 10,11,12,13,14,15,16, et certains, comme le zWEDGI 7, permettent des blessures manuelles. Cependant, il existe plusieurs inconvénients aux conceptions d’appareils disponibles. Par exemple, de nombreux appareils imprimés directement sur du plastique sont incompatibles avec l’imagerie sur des systèmes de microscope inversé en raison de leur faible transparence optique. De plus, les canaux parallèles permettent une imagerie multipositionnelle10,11, mais le mouvement physique de la platine du microscope introduit un décalage dans l’acquisition de l’image. Il est difficile d’itérer et d’optimiser à plusieurs reprises pour résoudre ces problèmes si l’on considère l’investissement financier et technique requis pour chaque nouvelle conception, en particulier pour les méthodes actuelles de fabrication de dispositifs utilisant la lithographie douce au polydiméthylsiloxane (PDMS). La toute première étape, la création d’un moule maître, nécessite souvent la connaissance d’un logiciel de modélisation 3D, l’accès à des équipements de fabrication spécialisés et (selon le matériau utilisé) un traitement anti-adhérence supplémentaire tel que la silanisation avant même que le moule ne soit utilisé. Le durcissement du PDMS une fois coulé prend au moins une heure à haute température, et généralement, doit être effectué sous vide ou avec une pince pour de meilleurs résultats, souvent dans une salle blanche 7,17,18. Comme en biologie du développement, ces coûts peuvent rapidement s’avérer prohibitifs pour des expériences nécessitant de nombreux environnements microfluidiques uniques sur plusieurs modèles.
Parmi les matériaux de construction alternatifs disponibles, le polyéthylène téréphtalate (PET) est durable, non toxique et facile à manipuler. Les feuilles de PET sont des pochettes de laminage en plastique largement disponibles dans la plupart des magasins de fournitures de bureau, avec un adhésif activé thermiquement pré-appliqué (généralement de l’éthylène-acétate de vinyle). En façonnant ces feuilles de PET à l’aide de découpeuses artisanales disponibles dans le commerce (c’est-à-dire des traceurs de découpe contrôlés par ordinateur conçus pour les bricoleurs amateurs) et en collant les couches les unes aux autres à l’aide d’un équipement de laminage thermique standard, un large éventail de conceptions potentielles peut être rapidement généré et itéré. Nous avons donc adapté une méthode de conception et de construction précédemment décrite impliquant du PET18 empilé pour créer le Rotational Assistant pour la Danio Imaging of Subsequent Hailing (RADISH) (Figure 1A,B). Une disposition rotative de plusieurs canaux de retenue en forme de coin optimise la proximité tout en laissant de la place pour la transsection manuelle de la nageoire caudale, permettant l’imagerie immédiatement après la blessure et l’imagerie simultanée à long terme de plusieurs embryons de poisson-zèbre blessés dans le même champ de vision. De plus, cette méthode de construction réduit considérablement les coûts d’investissement initiaux et le temps nécessaire à la construction du dispositif tout en maintenant la réutilisabilité.