Electrorotation as a Versatile Tool to Estimate Dielectric Properties of Multi-scale Biological Samples: from Single Cell to Spheroid Analysis

Autor: Trainito, Claudia Irene, Bayart, Emilie, Bisceglia, Emilie, Subra, Frédéric, Français, Olivier, Le Pioufle, Bruno
Přispěvatelé: Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SATIE-SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Radiothérapie moléculaire (UMR 1030), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Gustave Roussy (IGR)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information (CEA-LETI), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire de Biologie et de Pharmacologie Appliquée (LBPA), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Le Pioufle, Bruno, Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut Gustave Roussy (IGR)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2015
Předmět:
Zdroj: 1st World Congress on Electroporation and Pulsed Electric Fields in Biology, Medicine and Food & Environmental Technologies
1st World Congress on Electroporation and Pulsed Electric Fields in Biology, Medicine and Food & Environmental Technologies, Sep 2015, Portoroz, Slovenia. pp.75-78
DOI: 10.1007/978-981-287-817-5_17#page-1
Popis: International audience; The possibility to use the electric field as a way to interact with the cell or tissue has recently led to many applications in research laboratories and industry: gene therapy, tumour treatment, electrochemiotherapy, cell fusion, cancer diagnosis and characterization of biological tissues. Among the AC electrokinetic techniques, the electrorotation allows identification of the dielectric properties of analysed bio-samples (single prokaryotic or eukaryotic cell, algae, or cell assemblies like spheroids) through the analysis of their rotational velocity when immersed within a rotating electric field.This paper presents a microfluidic device, dedicated to the determination of the electro-physiological properties of biological samples, which uses the combination of two forces, the negative dielectrophoresis force (nDEP) for the cell trapping and the electrorotation torque for the rotation of the biosample. An estimation of the biosample dielectric parameters is obtained through the analysis of the rotational velocity curve versus the electric field frequency.An observation set-up includes a fast camera that allows time controlled image sequence acquisition. Frames are then digitalized and from the analysis of the rotational velocity of the sample, its complex permittivity is determined, leading to the estimation of the conductivity and the permittivity of the membrane and the cytoplasm in the case of single cell.
Databáze: OpenAIRE
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