Laboratoire Matière et Systèmes Complexes

Soutenance de thèse de Delphine Fayol effectuée sous la direction de Claire Wilhelm et Florence Gazeau.

Lundi 24 septembre 2012 à 14h30.

Lieu : bâtiment Condorcet, Amphithéâtre Pierre-Gilles de Gennes (niveau -1). La soutenance sera suivie d’un pot au 6e étage.

Marquage magnétique de cellules souches : rôle dans la différenciation et implications pour l’ingénierie tissulaire

Résumé :

L’ingénierie tissulaire a pour but la régénération de tissus endommagés par l’élaboration de substituts tissulaires combinant matériaux inertes et vivants. Ces substituts sont conçus pour restituer, plus fidèlement que les prothèses purement inertes, les caractéristiques fonctionnelles des tissus natifs, conduisant ainsi à une meilleure régénération du tissu cible. Les capacités fonctionnelles des tissus natifs sont étroitement liées à leur structure organisée. Ainsi, des techniques de contrôle de l’organisation cellulaire sont essentielles pour l’ingénierie de substituts tissulaires fonctionnels. L’application d’une force extérieure sur les cellules, comme la force magnétique, pour guider leur organisation est une possibilité. Dans ce cas, les cellules sont marquées avec des nanoparticules magnétiques d’oxyde de fer.

Tout d’abord, l’impact d’un tel marquage sur les fonctions de cellules souches est étudié et des conditions garantissant un effet neutre sont définies. En fonction de la source de champ magnétique utilisée, les cellules peuvent être manipulées pour former des agrégats denses de forme contrôlée ou s’organiser en une monocouche recouvrant une structure 3D. Ici, l’agrégation magnétique de cellules est appliquée à la chondrogenèse des cellules souches mésenchymateuses. De tels agrégats permettent la formation d’un tissu cartilagineux pour des applications thérapeutiques mais fournissent aussi un modèle pour étudier les processus de génération de forme dans les systèmes vivants. Enfin, le patterning magnétique de cellules est utilisé pour créer un substitut vasculaire possédant une structure multicelluaire organisée mimant celles d’une artère native (illustration ci-jointe).