Micro & Nano-lithographie

Cette technique en plein essor permet de déposer tout type de molécules selon des motifs prédéfinis. Biopuces, supports au développement cellulaire…comptent parmi les utilisations les plus courantes. Les plateformes de l’ITAV vous permettront d’une part de fabriquer les différents tampons et d’autre part de pouvoir les lire et contrôler.

Caractéristiques techniques

  • Réalisation de tampons moléculaires avec plusieurs sources moléculaires en une seule étape
  • Dépôt de biomolécules type Biopuces ou puces à ADN d’une plus grande densité et d’une meilleure définition que le dépôt robotisé de gouttes traditionnellement utilisé
  • Traitements de surface (Spin coating, plasma oxygen, sonication)

Prestation

Formation

R&D méthodologique

R&D technologique

Le matériel

  • Machine de lithographie douce Gesim (Micro-Contact Printing – µCP) soft UV-NIL ( Encrage, Séchage, Dépôt de molécules, Insolation UV)
  • Spin coater LAURELL WS-650-SZ
  • Plasma oxygene micro-ondes DIENER Pico
  • Étuve MEMMERT

Une illustration

Pièces de rechange pour cerveau lésé

Le cerveau serait-il, comme les autres organes, simplement réparable ? C’est en tout cas l’objet de la thèse ITAV (UPS / CNRS / INSA) d’Amélie Beduer, appuyée en cela par l’expertise de la plateforme Mécanobiologie.

 

Les neurones sont des cellules particulières, les interactions chimiques fortes à la source de leurs nécessaires interactions, rendent leur culture d’autant plus périlleuse. Constat initial : des injections de cellules souches neurales à l’intérieur d’un cerveau lésé n’arrivent, malgré leurs capacités innées d’auto-régénération, à recoloniser et reconstruire de manière optimale l’édifice cérébral. D’où l’idée de les associer à un support destiné à la fois à les nourrir et à les orienter, un véritable échafaudage biocompatible : une bioprothèse.

 

Après avoir vérifié l’innocuité et l’affinité des neurones pour des substrats constitués de nanotubes de carbone, l’équipe de l’ITAV les a faits précipiter afin qu’ils forment une matrice support. Le substrat obtenu, poreux, peut ainsi jouer le rôle de réservoir, d’éponge capable de stocker les nutriments essentiels à la croissance des cellules. Croître certes mais pas de n’importe quelle manière. La seconde étape a donc consisté à orienter les ramifications des neurones, les « neurites ». Ces derniers les relient entre eux, leur permettant de communiquer et donc de remplir leur fonction première mais constituent également la condition sine qua none de leur survie. Il fallait donc « sculpter » ces substrats – ici, grâce à la technique du micro-contact printing de la plateforme Mécanobiologie – de manière à former des sillons parallèles. Les neurones viennent ensuite s’enchâsser dans ces rainures qui orientent par la suite leur croissance selon un axe préférentiel. Ainsi, lorsque le neurone appréhende dans les premiers stades de son développement son environnement immédiat grâce à ces ramifications, la contrainte topographique formée par le sillon l’incitera a suivre préférentiellement ces axes, permettant à plus grande échelle, de recréer de véritables « faisceaux », tels que l’on peut en trouver dans le cerveau à l’état naturel.

 

Au terme des tests, les résultats ont été frappants : les rats implantés avec les bio-prothèses complètes ainsi conçues ont récupérés des facultés motrices à un niveau bien supérieur à ceux du groupe témoin, n’ayant reçus en tout et pour tout que les cellules souches neurales. Cet aboutissement conduit directement les chercheurs à l’étape suivante : le test sur des cerveaux plus proches des nôtres, des cerveaux de primates… Avec, bien entendu, l’espoir avoué de déboucher à terme sur une régénération du cerveau humain (Parkinson, AVC…). La question de savoir si le cerveau est un organe comme les autres vient donc de se poser…