Development of a liver-pancreas in vitro model using microfluidic organ-on-chip technologies

Autor: Essaouiba, Amal
Přispěvatelé: STAR, ABES, Biomécanique et Bioingénierie (BMBI), Université de Technologie de Compiègne (UTC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Technologie de Compiègne, Cécile Legallais, Éric Leclerc, Sakai Yasuyuki
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Biomechanics [physics.med-ph]. Université de Technologie de Compiègne, 2020. English. ⟨NNT : 2020COMP2573⟩
Popis: Diabetes mellitus (DM) or the so called disease of the century is a life threatening dysfunction that affects the endocrine system. The mechanisms underlying the break in the feedback loop that regulates the metabolism and the consequent diabetes induction are not fully known. Understanding the mechanisms of insulin action is therefore crucial for the further development of effective therapeutic strategies to combat DM. Accordingly, it is imperative to find a robust and reliable model for diabetes research able to overcome the limitations of traditional 2D in vitro cell culture and animal experimentation. The aim of this thesis is to develop a new liver‐pancreas co‐culture model using advanced microphysiological systems (MPs) to tackle more effectively the mechanism involving the hepatic and pancreatic endocrine regulation. This work highlights the power of multi organ‐on‐chip systems that combines the advanced 3D‐cell compartmentalization, microfluidics and induced pluripotent stem cells (iPSC) technology to achieve a high biological complexity and functions that are rarely reproduced by only one of these tissue engineering technologies.
Le diabète mellitus, également désigné comme la maladie du siècle, est une pathologie mortelle qui affecte le système endocrinien. Les mécanismes liés à la rupture de la boucle de rétroaction, qui régule le métabolisme et induit le diabète, ne sont pas entièrement connus. La compréhension des mécanismes d'action de l'insuline est donc essentielle pour le développement de stratégies thérapeutiques efficaces afin du lutter contre cette maladie. Par conséquent, il est impératif de trouver un modèle robuste et fiable, capable de surmonter les limites de la culture cellulaire traditionnelle en 2D et de l'expérimentation animale, pour la recherche sur le diabète. L'objectif de cette thèse est de développer un nouveau modèle de co‐culture foie‐pancréas en utilisant des systèmes microphysiologiques avancés (MPs) afin d’aborder plus efficacement le mécanisme impliqué dans la régulation endocrinienne hépatique et pancréatique. Ce travail met en évidence la capacité des systèmes multi‐organes sur puce qui combinent la compartimentation avancée des cellules en 3D, la microfluidique et la technologie des cellules souches pluripotentes induites (iPSC), pour atteindre une complexité biologique élevée et des fonctions rarement reproduites par une seule de ces technologies d’ingénierie tissulaire.
Databáze: OpenAIRE
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