Functional single-cell hybridoma screening using droplet-based microfluidics

par Bachir El Debs

Thèse de doctorat en Sciences chimiques

Sous la direction de Andrew Griffiths.

Soutenue en 2011

à Strasbourg .

  • Titre traduit

    Système microfluidique en gouttes pour le criblage d'hybridomes au niveau monocellulaire


  • Résumé

    µm de diamètre) pour la culture de cellules mammifères. On a utilisé ce système pour sélectionner spécifiquement des cellules hybridomes sécrétant des anticorps inhibant l’Enzyme de Conversion de l’Angiotensine. -1 (ECA-1). L’émulsion contenant les cellules encapsulées dans les gouttes a été incubé pendant 6 heurres pour obtenir une quantité considérable d’anticorps avec l’ECA-1. Ensuite, cette émulsion a été réinjectée dans une puce microfluidique, fusionnée avec des gouttes contenant un mélange réactionnel permettant l’obtention d’un signal fluorescent d° à l’activité de l’ECA-1. Les gouttes ayant une faible intensité de fluorescence ont été triées. Une variance considérable dans le taux d’expression d’anticorps a été constatée au niveau mono-cellulaire au sein d’une même lignée de cellules hybridomes o_ les cellules exprimant un taux élevé d’anticorps ont été isolées et cultivées. Ce système permet le criblage de 5_104 cellules par heure et pourra être utiliser pour le criblage de lymphocytes B non immortalisées.


  • Résumé

    This thesis describes a microfluidic platform allowing the functional screening of hybridoma cells on the single-cell level. In this system, individual cells from a heterogeneous population are encapsulated into aqueous microdroplets of a water-in-oil emulsion and assayed directly for the release of antibodies inhibiting drug targets. The microfluidic setup comprises a novel fully integrated chip which allows reinjection, fusion and sorting of droplets sufficiently large (~100 µm in diameter) for the cultivation of mammalian cells. We successfully used this device for the specific selection of hybridoma cells releasing antibodies inhibiting angiotensin converting enzyme-1 (ACE-1). After cell encapsulation, the resulting emulsion was incubated off-chip for 6h to obtain significant antibody concentrations. Subsequently, the droplets were reinjected into another chip, fused with a second droplet species containing all components of a fluorescence assay for ACE-1 activity, and droplets with low fluorescence intensity (indicating ACE-1 inhibition) were sorted. A wide variance in antibody expression levels at the single-cell level within a single hybridoma line was observed and high expressors could be sorted and recultivated. The approach enabled screening more than 5_104 cells per hour and should even be applicable to non-immortalized primary B-cells, as no cell proliferation is required.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (115 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Notes bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service des bibliothèques. Bibliothèque L'Alinéa.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2011;1272
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