Structuration et décoration d'hydrogels pour la culture cellulaire 3D.

Abstract

L’ingénierie d’hydrogels ; leur structuration et fonctionnalisation à l’échelle cellulaire, est une étape clé pour aboutir à de modèles in-vitro plus physiologiques. À ce jour, elle reste difficile car ces matériaux polymères, mous et riches en eau, sont souvent trop fragiles pour la micro-fabrication traditionnelle. Pour pallier à ce fait, nous avons combinée illumination ultraviolette structurée et chambres de réaction perméables au gaz nous offrant la maitrise sur la distribution de photons, les réactifs et les gaz présents à chaque instant et en tout point d’un champ d’illumination. Nous pouvons ainsi contrôler une photochimie adaptée aux hydrogels les plus répandus et structurer, décorer ou liquéfier ces matériaux. Ensemble ces trois opérations forment une boite à outil complète adaptée aux substrats les plus communs que sont Matrigel, Agar, Poly(acrylamide) et Poly(éthylène-glycol). Nous avons par la suite fabriqué des micro-niches en hydrogel permettant la culture standardisée de lignées cellulaire et de neurones primaires soit par adhésion sur des topographies ou par auto-organisation en sphéroïdes. Ceci démontre que la plateforme est à même de répondre à des enjeux importants de culture cellulaire tridimensionnelle.