Alvéoles mimétique utilisant les micro-nanotechnologie et les cellules souches pluripotentes induites

par El rade Rofaani (Wibowo)

Projet de thèse en Chimie Analytique

Sous la direction de Yong Chen.

Thèses en préparation à Paris Sciences et Lettres , dans le cadre de Chimie Physique et Chimie Analytique de Paris-Centre , en partenariat avec PROCESSUS D'ACTIVATION SELECTIVE PAR TRANSFERT D'ENERGIE UNI-ELECTRONIQUE OU RADIATIF (laboratoire) et de Ecole normale supérieure (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-09-2017 .


  • Résumé

    Nous développons un modèle mimétique de l'alvéole humaine. Les cellules souches pluripotentes humaines seront différenciées pour produire des épithéliales alvéolaires et endothéliales des capillaires pré-maturées. Ces cellules seront ensuite étalées sur un filet de nanofibres de monocouche réticulée (les épithéliales à un côté,les endothéliales à un autre du filet) pour former une membrane artificielle pulmonaire du système respiratoire humain. Puis, ce système sera intégré dans un dispositif microfluidique et soumis à une déformation périodique dans des conditions physiologiques contrôle par un système de contrôle multifonctionnel (l'air à côté des épithéliales, le milieu de culture à côté des endothéliales). Une fois optimisé, de tels dispositifs seront utilisés pour étudier, par exemple, les processus de translocation des nanomatériaux au niveau de l'épithélium alvéolaire.

  • Titre traduit

    Alveolus mimics using micro-nanotechnology and human pluripotent stem cells


  • Résumé

    We aim to develop human alveolus mimics. Alveolar epithelial and capillary endothelial cells will be obtained by differentiating human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) and plated on the upper and lower side of a monolayer net of crosslinked gelatin nanofibers. Afterward, this artificial pulmonary membrane will be integrated into a microfluidic device which allows exposing the alveolar epithelial layer to air and the capillary endothelial layer to the nutrient. In addition, a periodic deformation of the membrane will be generated under physiological conditions. Once optimized, the translocation processes of externally inhaled nanoparticles will be studied with human alveolus mimics. Thus, this will be based on three innovative approaches: i) An extracellular matrix-like culture support which allows a minimal exogenous material contact but a maximal cell-cell contact; ii) human alveolar epithelial and capillary endothelial cells derived from hiPSCs and iii) A microfluidic control of physiological conditions which ensures the functionality of the respiratory membrane. We believe that this in-vitro model will be unique and versatile for a number of nano-toxicology studies as well as safe development of nanomedicine.