2023-04-17 15:50:41
Dynamic42 développe une nouvelle génération de puces biotechnologiques pour la future technologie organ-on-chip
Coupe transversale / Modèle de puce à trois chambres BC003 (Source de l’image : Dynamic42 GmbH)
Iéna – L’entreprise Dynamic42 GmbH démarre la production d’une nouvelle génération de puces biotechnologiques innovantes pour le procédé organ-on-chip. Avec cette puce, développée en interne, l’effet des substances chimiques peut être examiné directement sur des répliques d’organes humains. De plus, des modèles complexes liés aux problèmes immunologiques peuvent être cartographiés, qui sont utilisés dans la recherche fondamentale et le développement de médicaments. La puce innovante BC003 a été testée avec succès dans un projet pilote en coopération avec le groupe de travail dirigé par le professeur Nicole Teusch de l’Université Heinrich Heine de Düsseldorf. En cela, un modèle de cancer à partir de cellules du pancréas (pancréas) a été développé pour l’étude des options thérapeutiques.
Réplication de cultures tissulaires complexes dans la puce à trois chambres
La particularité des nouvelles puces est la conception spatiale avec trois chambres de culture. Cela permet la culture de cultures tissulaires tridimensionnelles complexes. Jusqu’à présent, les puces à deux chambres superposées très étroites ont été utilisées pour de nombreuses applications d’organes sur puce. Avec cela, cependant, les limites en termes de dimensions spatiales sont rapidement atteintes. L’intégration technique de sphéroïdes (structures tissulaires sphériques) dans des formats de puces avec un milieu de culture circulant simultanément a été difficile à concevoir jusqu’à présent. Les applications telles que les modèles de tumeurs biologiquement complexes dans les applications de puces sont restées limitées.
“La puce nous permet d’explorer des domaines d’application complètement nouveaux pour la technologie des organes sur puce, comme la recherche sur le cancer”, explique le Dr. Martin Raasch, directeur général de Dynamic42. “Afin d’améliorer la signification des résultats de recherche transférables à l’organisme humain, nous avons complexifié l’architecture de la puce. Le gros avantage pour les utilisateurs est que cela ne complique pas la manipulation.
Élargissement des domaines d’application de la technologie des organes sur puce
Les tissus complexes, générés artificiellement et auto-organisés, appelés organoïdes, ont jusqu’à présent difficilement pu être réconciliés de manière satisfaisante avec la microfluidique dans une combinaison significative. Il en va de même pour la technique très populaire de culture de sphéroïdes. Les nouvelles puces ouvrent la possibilité de cultiver des sphéroïdes et des organoïdes à base de cellules souches dans une plate-forme de puce et de les combiner avec d’autres composants tissulaires tels que le tissu des vaisseaux sanguins.
“Avec une chambre supplémentaire et des microcavités intégrées, pour ainsi dire, de petites dépressions pour les sphéroïdes tissulaires, nous avons créé une conception de puce innovante et comblons également le fossé entre notre technologie et la technologie des cellules souches en plein essor”, ajoute le Dr. Martin Raasch.
Dans l’enquête actuelle sur le tissu cancéreux du pancréas sur la puce à trois chambres BC03, les sphéroïdes tissulaires du pancréas sont cultivés par microfluidique avec le tissu des vaisseaux sanguins sur la puce et testés pour le dépistage des drogues. Cette phase de test interne s’achèvera au printemps 2023. Jusqu’à présent, les résultats ont été si satisfaisants que la puce est disponible depuis le premier trimestre.
Comment fonctionnent les mini-laboratoires sur les puces biotechnologiques
Pour la méthode organe sur puce, des cellules d’organes humains sont cultivées sur une membrane dans les canaux d’une puce biotechnologique. Ils sont alimentés en nutriments et stimulés biomécaniquement par un flux sanguin artificiel. Cela augmente considérablement la fonctionnalité du tissu et les résultats sont significatifs par rapport à l’homme. Selon l’objet de l’investigation, des principes actifs, par exemple issus de nouveaux médicaments en cours de développement, peuvent être ajoutés à la puce biotechnologique. Les réactions des cellules aux principes actifs supplémentaires peuvent être évaluées au microscope, entre autres.
Alternative possible à l’expérimentation animale
La technologie des organes sur puce est une véritable alternative à l’expérimentation animale. En simulant les fonctions des organes humains et en les utilisant pour des tests, les analyses correspondantes sur les animaux de laboratoire sont réduites.
Des images gratuites pour les rapports sont disponibles ici :
Source de l’image : Dynamic42 GmbH
Dynamic42 est une société sous contrat sur le marché en plein essor des organes sur puce qui a été fondée en 2018 en tant que spin-off de l’hôpital universitaire d’Iéna. Avec sa plate-forme d’organes sur puce, la start-up développe des systèmes de test in vitro permettant d’examiner les effets de potentiels principes actifs pharmaceutiques et chimiques sur l’organisme humain. La société produit également ses propres puces biotechnologiques qui améliorent considérablement la qualité et la validité du processus d’organe sur puce.
Plus d’informations à: www.dynamique42.com
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