Biologie cellulaire et Biocapteurs

Nous travaillons sur des projets transdisciplinaires en diabétologie, aux niveaux fondamental et appliqué. Nous étudions en particulier la fonction de micro-organes fascinants et vitaux jouant un rôle central dans la régulation de la glycémie et des diabètes : les îlots pancréatiques.

Nous utilisons des approches allant de la biologie moléculaire et cellulaire, la biochimie, l’électrophysiologie, jusqu’aux études in vivo. Nous avons développé l’utilisation de réseaux de capteurs à très haute résolution temporelle pour suivre les activités électriques cellulaires et multicellulaires des îlots, combinés à des circuits microélectroniques de traitement en temps réel conçus par des experts en microélectronique avec lesquels nous collaborons.

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Équipe BioFAP

Groupe Biologie cellulaire et Biocapteurs

Modélisation Mathématique des Îlots Pancréatiques pour la Simulation Multi-Organes

Nos données, notamment issues d’îlots murins et humains dépourvus de certains types cellulaires spécifiques, permettent de construire des modèles mathématiques multicellulaires des îlots. Ces modèles sont ensuite intégrés par les physiciens dans un simulateur humain multi-organes afin de mieux comprendre les interactions dynamiques entre les différents types cellulaires du réseau des îlots (ANR PRCI FUN-NET).

Développement de Capteurs Temps Réel pour l’Analyse des Espèces Ioniques

Nous développons également, en collaboration avec des experts en chimie des polymères et en électrochimie, de nouveaux capteurs en temps réel détectant spécifiquement certaines espèces ioniques précises (notamment le zinc, co-libéré avec l’insuline, contrat CNRS innovation) ou à différents énantiomères d’acides aminés (ANR PRC CHIRA-SENSEO).

Applications des Capteurs Électrophysiologiques en Diabétologie

Nos capteurs électrophysiologiques ont plusieurs applications en diabétologie, telles que le contrôle qualité fonctionnel des îlots avant transplantation ou l’analyse fonctionnelle de variants génétiques humains associés au risque de diabète introduits dans des îlots humains dérivés de cellules souches pluripotentes induites (financement SFD).

Systèmes de Microfluidique « Îlots-sur-Puce » et Pancréas Artificiel

Nous avons également développé un système de microfluidique d’« îlots-sur-puce » permettant de caractériser les réponses physiologiques des îlots humains lors de protocoles mimant les variations nutritionnelles induites par les repas. À partir de ces données sur puce, nos collaborateurs automaticiens génèrent des algorithmes inspirés des îlots pour piloter en temps réel des pompes à insuline commerciales dans un pancréas artificiel destiné aux patients diabétiques (ANR PRC MIMICbio).

Puces Multi-Organes pour des Thérapies Personnalisées

Enfin, nous étendons notre approche d’« îlots-sur-puce » au développement de puces multi-organes et multi-capteurs, notamment en collaboration avec un partenaire industriel, NETRI, afin de reproduire sur puce la boucle endocrine contrôlant la glycémie entre les quatre organes clés de ce système physiologique : les îlots pancréatiques, le foie, les muscles squelettiques et le tissu adipeux. Notre objectif est à terme de développer des modèles « patient-jumeau-sur-puce » pour des thérapies personnalisées (ANR PRCE DIAMOCHIP et RIE/Université de Bordeaux).