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May 30, 2023

OrganoidChip facilite l'hydrogel

Scientific Reports volume 13, Numéro d'article : 11268 (2023) Citer cet article 2350 Accès 12 Détails Altmetric Metrics Les organoïdes sont des structures tridimensionnelles d'agrégats cellulaires auto-assemblés

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 11268 (2023) Citer cet article

2350 Accès

12 Altmétrique

Détails des métriques

Les organoïdes sont des structures tridimensionnelles d'agrégats cellulaires auto-assemblés qui imitent les caractéristiques anatomiques des organes in vivo et peuvent servir de modèles d'organes miniaturisés in vitro pour les tests de médicaments. La manière la plus efficace d’étudier la toxicité et l’efficacité des médicaments nécessite une imagerie haute résolution d’un grand nombre d’organoïdes acquis en un minimum de temps. Il manque actuellement des plates-formes appropriées capables d’imagerie rapide et à haut contenu d’organoïdes. Pour combler ce manque de connaissances, nous présentons OrganoidChip, une plate-forme d’imagerie microfluidique qui intègre une conception unique pour immobiliser les organoïdes pour une imagerie rapide et en point final. La puce contient six zones de piégeage parallèles, chacune comportant une chambre de préparation et d'immobilisation, qui reçoit les organoïdes transférés de leurs plaques de culture natives et les ancre, respectivement. Nous démontrons d’abord que l’OrganoidChip peut immobiliser efficacement les organoïdes intestinaux et cardiaques sans compromettre leur viabilité et leur fonctionnalité. Ensuite, nous montrons la capacité de notre dispositif à évaluer les réponses dépendantes de la dose de la viabilité des organoïdes et des propriétés de contraction spontanée au traitement à la doxorubicine et à obtenir des résultats similaires à ceux des expériences hors puce. Il est important de noter que la puce permet l’imagerie organoïde à des vitesses bien supérieures à celles des plates-formes d’imagerie conventionnelles et empêche l’acquisition d’images floues causées par la dérive des organoïdes, la nage et les mouvements rapides de la scène. Dans l’ensemble, l’OrganoidChip est une plate-forme microfluidique prometteuse qui peut servir de base à un format de plaque multipuits capable de fournir à l’avenir une imagerie à haut débit et haute résolution des organoïdes.

Ces dernières années, la technologie organoïde est apparue comme un modèle in vitro avancé capable de récapituler les caractéristiques inhérentes du tissu organique correspondant1. Interroger divers types de cellules et comprendre les phénomènes se produisant dans le microenvironnement organoïde nécessite une imagerie à haut contenu (HCI). Pour atteindre cet objectif, des plates-formes sont nécessaires pour permettre une imagerie haute résolution et à haut débit des échantillons de manière automatisée, efficace et rapide. Les dispositifs à fond plat qui immobilisent les organoïdes dans des emplacements prédéterminés sont essentiels pour HCI.

Les technologies existantes ne répondent que partiellement à toutes les exigences HCI. Par exemple, les plaques multipuits sont un moyen conventionnel pour la culture et le criblage à haut débit d'organoïdes (c'est-à-dire formats 96, 384 et 1 536 puits). Ces plaques ont des puits avec des fonds ronds en forme de U, de V ou de M (par exemple, Elplasia® et Aggrewell™) qui facilitent la formation d'organoïdes (ou sphéroïdes) par auto-assemblage2,3,4. Cependant, l’écart par rapport au fond plat dans ces puits introduit des aberrations et ne permet pas une imagerie haute résolution des organoïdes5. Pour lutter contre ce problème, les utilisateurs doivent transférer les organoïdes sur une plaque multipuits dotée d’une surface en verre à fond plat pour une imagerie haute résolution et confocale2. Même si le transfert des organoïdes est réalisé avec succès, les plaques multipuits à fond plat sont susceptibles de dériver des organoïdes lors de mouvements rapides de scène ou de convection naturelle à l'intérieur des puits pendant l'imagerie. Ces mouvements d’échantillons entravent considérablement l’imagerie volumétrique et haute résolution de grands organoïdes qui nécessitent la capture de plusieurs champs de vision (FOV) et de piles z pour imager un organoïde entier. Outre la dérive, la localisation de chaque organoïde dans un puits entier prend du temps et demande beaucoup de travail. Ce processus nécessite de changer entre les objectifs à faible et fort grossissement et de recentrer à plusieurs reprises pour déterminer la position de l’organoïde. Un autre inconvénient des plaques multipuits à fond plat réside dans le risque que certains organoïdes soient localisés sur les bords des puits, ce qui entraîne des images peu contrastées et déformées.