Les travaux de cette thématique portent sur l’étude du comportement cellulaire au contact de biomatériaux : depuis des analyses fondamentales focalisées sur les réactions précoces des cellules, jusqu’à des applications visant les organes (bio)artificiels.
L’approche de l’équipe CBB couvre un axe partant de l’interface cellule/matériau jusqu’à l’organe dans sa complexité tridimensionnelle, avec pour objectifs de développer des modèles cellulaires et tissulaires complexes en contact avec la réalité clinique. Pour cela, l’équipe s’intéresse notamment aux paramètres biomécaniques (fluides et solides), pour en évaluer l’impact sur l’organisation (modèles sains) ou la désorganisation (modèles pathologiques et de régénération) des tissus.
4 thèmes sont déclinés au sein de l’équipe :
Il s’agit de cultiver différentes populations cellulaires hépatiques (cellules primaires ou souches différenciées) en environnement 3D à l’aide de matrices fonctionnalisées ou non et en conditions perfusées. L’objectif est de développer un foie extracorporel externe, en optimisant les fonctions des cellules encapsulées. En parallèle, des travaux sur les puces à cellules hépatiques se poursuivent en collaboration avec E. Leclerc et le LIMMS (Tokyo) pour mettre en place et exploiter des co-cultures hépatocytes-cholangiocytes (applications en toxicologie prédictive).
Ce travail consiste à mettre au point des techniques de cultures permettant d’intégrer les modulations biomécaniques liées à l’utilisation finale des tissus créés. Un projet transversal avec l’équipeC2MUST porte en particulier sur la reconstruction du continuum os-tendon-muscle, à l’aide de matériaux multi-couches mis en forme par électrospinning.
L’objectif est de développer des modèles tissulaires épithéliaux sains et pathologiques, les organes concernés étant la peau (derme, épiderme) et le poumon (épithélium bronchique). Les modèles tissulaires visent à mimer au mieux différentes pathologies touchant ces organes (tumeurs, plaies, …) afin d’évaluer le potentiel thérapeutique de nouveaux composés, et d’évaluer l’importance de facteurs biologiques et/ou biomécaniques dans la progression de ces maladies.
Des matrices (polymères) aux structures tridimensionnelles contrôlées (propriétés mécaniques et physicochimiques) sont développées pour être utilisées dans les projets précédents. Ce thème vise également à développer un matériau cellularisé injectable à partir d’un système de matrice polymère 3D avec des propriétés de mémoire de forme. Ce biomatériau unique mime le comportement morphologique et mécanique d’une éponge naturelle ultra compressible dans son état de déformation et de relâchement, afin de préserver sa forme et taille initiales.
Muriel Vayssade
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Mail : muriel.vayssade@utc.fr