Dispositif microfluidique bicouche pour la production de bouchons combinatoires

Au sein du groupe de biologie des systèmes pour l’oncologie, nous utilisons une approche computationnelle et expérimentale combinée pour démêler le mécanisme complexe qui façonne le microenvironnement tumoral. Nous utilisons des modèles mathématiques basés sur des données cliniques et la biologie du cancer pour identifier les facteurs influençant la réponse individuelle au traitement dans le but ultime d’améliorer l’oncologie de précision. Compte tenu de la nature hétérogène et dynamique de la réponse tumorale au traitement, la biologie des perturbations a montré le potentiel de surmonter les limites des biomarqueurs génomiques.

Notre approche consiste à soumettre les cellules tumorales réceptives à un dépistage approfondi de médicaments anticancéreux afin d’identifier les propriétés phénotypiques des tumeurs afin de déterminer des traitements anticancéreux plus efficaces. La microfluidique est une technologie précieuse qui aide à l’analyse d’une petite quantité d’échantillons, comme la biopsie tumorale, en la distribuant dans des compartiments individuels tels que des gouttelettes ou des bouchons. Il permet également de contrôler la composition de chaque bouchon, créant ainsi de multiples populations de bouchons chimiquement distincts.

Nous présentons ici un dispositif entièrement basé sur PDMS où le débit de fluide est régulé par des vannes anti-tremblement actionnées par pression, ce qui permet la production rapide, contrôlée et programmable de populations de bouchons distinctes. De plus, comme les vannes anti-tremblement de terre sont également basées sur le PDMS, elles peuvent être intégrées sans problème dans la fabrication du dispositif. La combinaison des données obtenues à partir du criblage combinatoire du débit oculaire des cellules cancéreuses avec des modèles mathématiques nous permettra d’étudier les voies de signalisation régulant le comportement du microenvironnement tumoral.

Cette recherche ouvrira la voie à de nouvelles stratégies d’oncologie de précision, en fournissant la justification de la personnalisation du traitement pour chaque patient.