Qu'est-ce que l'organe sur puce ?
Organe‑sur puce (OoC) désigne des procédés de microfabrication permettant de produire des modèles miniatures d'organes comme le cœur, les poumons ou l'intestin. Sur des supports préfabriqués en polymère ou en plastique, les cellules sont disposées et cultivées de manière à former des tissus ressemblant à des organes.
De fins canaux microfluidiques alimentent ces cellules en nutriments, en oxygène ou en air, et génèrent des écoulements et des gradients de concentration similaires à ceux observés dans l'organisme. Les influences mécaniques et les interactions entre différents types de cellules sont reproduites. Il en résulte des modèles qui fournissent des données réalistes et fiables pour la recherche sur les maladies et les tests de médicaments.
Comment la bio-impression révolutionne les essais cliniques
La recherche médicale est constamment à la recherche de nouveaux médicaments pour combattre certaines maladies. Leur développement est très long et coûteux: un candidatdoit d'abord faire l'objet de plusieurs essias précliniques sur des cultures cellulaires (in vitro) ou sur des animaux (in vivo).
La dernière étape avant l'autorisation de mise sur le marché consiste en des essais cliniques sur des individus. En moyenne, cinq candidats sont testés pour chaque médicament. Quatre échouent finalement (« échecs tardifs »). La raison : en effet les résultats des essais précliniques ne sont pas facilement transposables à l'organisme humain.
Les rsultats obtenus sont bien meilleurs qu'avec des « organes sur puce » issus de la bio-impression 3D. Ces petits fragments de tissu humain placés sur une puce microfluidique permettent d'évaluer avec plus de précision l'efficacité et les effets secondaires lors des essais précliniques. Les candidats non retenus sont ainsi écartés à un stade bien plus précoce. Cela permet de gagner du temps et de l'argent, et donc de développer de nouveaux médicaments plus rapidement et à moindre coût.
« Grâce aux systèmes « organe-sur-puce », nous parvenons à tester des médicaments au cours d'essais précliniques sur une structure semblable à un organe, constituée de cellules humaines. Les résultats obtenus sont bien plus précis qu'avec des cultures cellulaires ou des essais sur les animaux. »
Prof. Dr.-Ing. Andreas Blaeser, Université technique de Darmstadt
Contrôle précis des fluides pour la culture tissulaire
En collaboration avec des experts de l'université technique de Darmstadt, Festo montre désormais comment automatiser la fabrication par bio-impression, notamment grâce à une solution de transport sans contact des puces microfluidiques équipées de la technologie « bonded manifold ». Les plaques de distribution en plastique multicouches‑permettent, grâce à leurs microcanaux finement structurés, un dosage et une manipulation précis des liquides.
SupraMotion : manipulations sans contact dans le laboratoire de demain
La technologie supraconductrice unique de Festo permet de transporter des objets sans contact. Le système cinématique reste ainsi à l'extérieur de la salle blanche et ne transporte aucune particule. Les surfaces épurées sont faciles à nettoyer. Cette technologie innovante peut être associée à des solutions d'automatisation destinées au secteur des sciences de la vie pour former un concept global fiable sur plan des processus et des exigences les plus strictes en matière de nettoyage et de propreté.
« Nous automatisons la fabrication d'un organe sur puce et associons pour la première fois deux technologies innovantes : SupraMotion et les diffusion-bonded manifolds. »
Sebastian Schrof, Projets bioniques d'entreprise
Brochure à télécharger
Organe sur puce pour le développement de médicaments (PDF)