Biocapteur multi-échelles pour l'immunologie

par Lucile Reynaud

Projet de thèse en Physique pour les Sciences du Vivant

Sous la direction de Arnaud (phys) Buhot et de Aurélie Bouchet-spinelli.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de Physique , en partenariat avec SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l'Energie et la Santé (laboratoire) depuis le 14-11-2017 .


  • Résumé

    La santé d'un individu dépend dans de nombreux cas du déroulement de sa réponse immunitaire qui organise les défenses de l'organisme contre les infections, intervient dans les mécanismes de maladies inflammatoires et auto-immunes, l'élimination des cellules cancéreuses, les rejets de greffes... La définition précise des fonctions des cellules immunitaires, notamment de leurs sécrétions, présente un intérêt à la fois pour un meilleur diagnostic et une adaptation des traitements. Les biocapteurs actuels permettent leur étude à l'échelle individuelle mais pas, au sein du même dispositif, d'une cellule (environ 10 µm) et de ses protéines sécrétées (nanométriques). Pour mener à bien ce projet, nous avons réuni les compétences de trois laboratoires : le LAAS (Toulouse) spécialiste en microfabrication, l'IAB (Grenoble), spécialiste en immunologie, et le SyMMES/CREAB, spécialiste en fonctionnalisation de surface pour la conception de biocapteurs. Ce projet est lauréat d'un financement par l'Agence nationale de la recherche. La conception de biocapteurs multi-échelles sera envisagée grâce à des successions de restrictions de différentes tailles dans de canaux microfluidiques pour la détection combinée de lymphocytes et de leurs sécrétions. Au sein du groupe CREAB, le/la doctorant(e) participera à la biofonctionnalisation électrochimique des restrictions et sera chargé de mettre au point la détection électrique des cellules et des sécrétions dans le microsystème, travail pluridisciplinaire allant de la physique à la manipulation d'objets biologiques. Ce biocapteur générique de détection multi-échelle dynamique sans marquage pourra s'étendre ensuite à tout autre modèle biologique de type cellule/sécrétions ou bactérie/toxines, et donc couvrir un large panel d'applications en santé.

  • Titre traduit

    Multi-scale biosensor for immunology


  • Résumé

    The health of an individual depends in many cases on the course of his immune response, which organizes the body's defenses against infections, occurs in the mechanisms of inflammatory and autoimmune diseases, the elimination of cancer cells, of grafts ... The precise definition of the functions of the immune cells, in particular of their secretions, is of interest for both better diagnosis and adaptation of treatments. The existing biosensors allow to study immune cells on an individual scale but not, a cell (about 10 μm) and it's secreted (nanometric) proteins within the same device. In the Planarpore project launched in 2016, we brought together the expertise of three laboratories: the LAAS (Toulouse) specialist in microfabrication, IAB (Grenoble), specialist in immunology, and SyMMES / CREAB, specialist in surface functionalization for the design of biosensors. This project is financed by the National Research Agency (ANR). The design of multi-scale biosensors will be considered through successions of restrictions of different sizes in microfluidic channels for the combined detection of lymphocytes and their secretions. Located at CREAB, the doctoral candidate will participate in a work complementary to that announced in the ANR project and with strong application potential. He / she will participate in the electro-chemical biofunctionalisation of the restrictions and will be responsible for developing the electrical detection of cells and secretions in the microsystem. This multidisciplinary work goes from physics to manipulation of biological objects. This label-free biosensor with multiscale detection can then extend to any other biological model of the cell / secretions or bacteria / toxins, thus covering a wide range of health applications.