New methods for health-related research

Organoïde embryonnaire murin vu en microscopie confocale, illustrant la migration collective des cellules sur une surface recouverte de laminine. Les filaments d’actine (marqués à la phalloïdine) et les noyaux (colorés au Hoechst) révèlent une architecture cellulaire détaillée. Les gastruloïdes, des modèles in vitro du développement embryonnaire, forment en l'espace de quelques jours des structures en 3 dimensions (3D) qui imitent fidèlement les tissus embryonnaires. Malgré cela, ils se…

Observation au microscope confocal à balayage laser de coupes d'organoïdes cérébraux. À mi-chemin entre les modèles in vivo et in vitro, les organoïdes sont des modèles cellulaires ex vivo en trois dimensions qui dérivent de cellules souches (cellules indifférenciées). Ils peuvent être considérés comme de "mini-organes" ayant une architecture voire même une fonctionnalité représentative du vivant. Le microscope confocal à balayage laser permet d'analyser la structure fine de cellules ou de…

Coupe d'un organoïde cérébral issu de cellules d’un patient atteint du syndrome de Taybi-Linder analysée au microscope confocal à balayage laser. Les progéniteurs neuronaux (colorés en rose), cellules qui se divisent pour former des neurones, sont moins nombreux qu’attendus, ce qui pourrait expliquer pourquoi les patients ont des anomalies cérébrales. L’étude de ces modèles permettra de mieux comprendre les défauts cellulaires à l’origine de ces anomalies. À mi-chemin entre les modèles in vivo…

Coupe d'un organoïde cérébral issu de cellules d’un donneur sain analysée au microscope confocal à balayage laser. Les progéniteurs neuronaux (colorés en rose), cellules qui se divisent pour former des neurones, sont nombreux, formant des structures en rosettes. À mi-chemin entre les modèles in vivo et in vitro, les organoïdes sont des modèles cellulaires ex vivo en trois dimensions qui dérivent de cellules souches (cellules indifférenciées). Ils peuvent être considérés comme de "mini-organes"…

Coupe d’organoïde cérébral humain. Les organoïdes sont des structures multicellulaires reproduisant des organes en trois dimensions en culture in vitro. Par rapport à une culture classique, réalisée à plat et comprenant un seul type de cellule, les organoïdes miment plus efficacement le fonctionnement de l’organe répliqué et reproduisent certaines de ses fonctions. Ils sont notamment utilisés pour étudier le développement des organes et les maladies qui les touchent. Ainsi, ce "mini-cerveau" en…

Cultures d'organoïdes cérébraux dans des plaques multipuits. À mi-chemin entre les modèles in vivo et in vitro, les organoïdes sont des modèles cellulaires ex vivo en trois dimensions qui dérivent de cellules souches (cellules indifférenciées). Ils peuvent être considérés comme de "mini-organes" ayant une architecture voire même une fonctionnalité représentative du vivant. Les organoïdes cérébraux sont répartis dans une plaque de 96 puits (un organoïde par puits), à faible adhérence, permettant…

Entretien de cultures d'organoïdes cérébraux. À mi-chemin entre les modèles in vivo et in vitro, les organoïdes sont des modèles cellulaires ex vivo en trois dimensions qui dérivent de cellules souches (cellules indifférenciées). Ils peuvent être considérés comme de "mini-organes" ayant une architecture voire même une fonctionnalité représentative du vivant. Les organoïdes cérébraux sont répartis dans une plaque de 96 puits (un organoïde par puits), à faible adhérence, permettant l'agrégation…

Tumoroïde de carcinome épidermoïde de la tête et du cou (un groupe de cancers qui touche la sphère ORL) vu en microscopie optique à contraste de phase (x4). Il s'agit d'un organoïde, une structure multicellulaire qui reproduit un organe en trois dimensions en culture in vitro. Par rapport à une culture cellulaire classique, réalisée à plat et comprenant un seul type de cellule, les organoïdes miment plus efficacement le fonctionnement de l’organe répliqué et reproduisent certaines de ses…

Tumoroïde de carcinome épidermoïde de la tête et du cou (un groupe de cancers qui touche la sphère ORL) vu en microscopie optique à contraste de phase (x20). Il s'agit d'un organoïde, une structure multicellulaire qui reproduit un organe en trois dimensions en culture in vitro. Par rapport à une culture cellulaire classique, réalisée à plat et comprenant un seul type de cellule, les organoïdes miment plus efficacement le fonctionnement de l’organe répliqué et reproduisent certaines de ses…

Tumoroïde de carcinome épidermoïde de la tête et du cou (un groupe de cancers qui touche la sphère ORL) vu en microscopie optique à contraste de phase (x20). Il s'agit d'un organoïde, une structure multicellulaire qui reproduit un organe en trois dimensions en culture in vitro. Par rapport à une culture cellulaire classique, réalisée à plat et comprenant un seul type de cellule, les organoïdes miment plus efficacement le fonctionnement de l’organe répliqué et reproduisent certaines de ses…

Reconstruction 3D d'un tumoroïde de carcinome épidermoïde de la tête et du cou (un groupe de cancers qui touche la sphère ORL), marqué en immunofluorescence, observé en microscopie confocale (x20). Il s'agit d'un organoïde, une structure multicellulaire qui reproduit un organe en trois dimensions en culture in vitro. Par rapport à une culture cellulaire classique, réalisée à plat et comprenant un seul type de cellule, les organoïdes miment plus efficacement le fonctionnement de l’organe…

Reconstruction 3D d'un tumoroïde de carcinome épidermoïde de la tête et du cou (un groupe de cancers qui touche la sphère ORL), marqué en immunofluorescence, observé en microscopie confocale (x20). Il s'agit d'un organoïde, une structure multicellulaire qui reproduit un organe en trois dimensions en culture in vitro. Par rapport à une culture cellulaire classique, réalisée à plat et comprenant un seul type de cellule, les organoïdes miment plus efficacement le fonctionnement de l’organe…

Tumoroïde de carcinome épidermoïde de la tête et du cou (un groupe de cancers qui touche la sphère ORL), marqué en immunofluorescence, observé en microscopie confocale (x20). Il s'agit d'un organoïde, une structure multicellulaire qui reproduit un organe en trois dimensions en culture in vitro. Par rapport à une culture cellulaire classique, réalisée à plat et comprenant un seul type de cellule, les organoïdes miment plus efficacement le fonctionnement de l’organe répliqué et reproduisent…

Cellules souches de glioblastome (une tumeur cérébrale) poussant dans un organoïde de cerveau analysé en immunofluorescence. Les organoïdes sont des structures multicellulaires reproduisant des organes en trois dimensions en culture in vitro. Celui-ci a été généré à partir de cellules souches pluripotentes (capable de se différencier en n’importe quel type de cellule). Par rapport à une culture cellulaire classique, réalisée à plat et comprenant un seul type de cellule, les organoïdes miment…

Tumoroïde de carcinome épidermoïde de la tête et du cou (un groupe de cancers qui touche la sphère ORL), marqué en immunofluorescence, observé en microscopie confocale (x20). Il s'agit d'un organoïde, une structure multicellulaire qui reproduit un organe en trois dimensions en culture in vitro. Par rapport à une culture cellulaire classique, réalisée à plat et comprenant un seul type de cellule, les organoïdes miment plus efficacement le fonctionnement de l’organe répliqué et reproduisent…

Reconstruction en trois dimensions de tumoroïdes de tumeur cérébrale pédiatrique (épendymome) marqué avec une sonde membranaire fluorescente et observé en microscopie Spinning Disk avec un grossissement 20x. Vingt-quatre heures après marquage, échantillon vivant. Il s'agit d'un organoïde, une structure multicellulaire reproduisant un organe en trois dimensions en culture "in vitro". Les organoïdes miment plus efficacement le fonctionnement de l’organe répliqué que les cultures cellulaires…

Reconstruction en trois dimensions de tumoroïdes de tumeur cérébrale pédiatrique (épendymome) marqué avec une sonde membranaire fluorescente et observé en microscopie Spinning Disk avec un grossissement 20x. Quarante-huit heures après marquage, échantillon vivant. Il s'agit d'un organoïde, une structure multicellulaire reproduisant un organe en trois dimensions en culture "in vitro". Les organoïdes miment plus efficacement le fonctionnement de l’organe répliqué que les cultures cellulaires…

Modélisation 3D réaliste du corps humain : foetus jumeaux obtenus par segmentation d'images médicales 3D (IRM) et insertion dans un modèle synthétique de femme (DazStudio). Ces modèles numériques réalistes ont été construits pour permettre des simulations numériques de la propagation des ondes électromagnétiques dans les tissus biologiques. De telles études sont importantes pour contrôler l'exposition aux champs électromagnétiques. Ces modèles permettent également des applications cliniques …

Développement d'un ganglion spinal de souris sur puce microfluidique. Les noyaux cellulaires des neurones qui le composent sont représentés en bleu et les neurofilaments en vert. Ce type de ganglion nerveux est situé à la racine du système nerveux périphérique et mesure environ 400 μm. Il s'agit ici d'un organoïde, une structure multicellulaire qui reproduit un organe en trois dimensions en culture in vitro, ce qui permet d’étudier sa structure et ses fonctionnalités. Les organoïdes sont formés…

Criblage à haut débit de cellules sécrétant des anticorps par un membre de la société Microomix. La station de microfluidique utilisée permet d’identifier des anticorps fonctionnels, exploitables en pharmaceutique et pour de nouvelles immunothérapies, parmi plusieurs millions de variants. Elle repose sur un système de détection développé dans l’équipe de Chimie biofonctionnelle du laboratoire Chémo-biologie synthétique & thérapeutique (CBST), où des microgouttelettes d’eau servent de…

Puce microfluidique utilisée pour le criblage à haut débit de cellules productrices d’anticorps par la société Microomix. Intégrée à une station de microfluidique, elle permet d’identifier rapidement les anticorps présentant une fonctionnalité d’intérêt, notamment à visé thérapeutique, parmi plusieurs millions de variants. Elle repose sur un système de détection développé dans l’équipe de Chimie biofonctionnelle du laboratoire Chémo-biologie synthétique & thérapeutique (CBST), où des…

Alain Wagner (arrière-plan), lauréat de la médaille de l'innovation du CNRS 2025, et Nicolas Schall, ingénieur dans l’équipe de Chimie biofonctionnelle du laboratoire Chémo-biologie synthétique & thérapeutique (CBST), observent la viabilité de cellules immunitaires encapsulées dans des gouttelettes microfludiques. Dans cette étude dédiée à l’analyse de la réponse immunitaire à l’aide de technologies de manipulation de cellules uniques développées au sein de l’équipe, les scientifiques…

Puce microfluidique installée sur un microscope. Elle est connectée aux tuyaux d'alimentation en réactifs puis est éclairée par des lasers afin de détecter les gouttelettes d'eau dans de l'huile pour identifier celles contenant des enzymes efficaces pour la dégradation des PFAS. Les PFAS, ou per- et polyfluoroalkylées, sont des composés synthétiques utilisés dans des produits du quotidien et comprenant des liaisons entre un atome de carbone et un atome de fluor qui les rend difficilement…

Capillaires connectés à une puce microfluidique multi-électrodes fabriquée en verre / PDMS (Polydiméthylsiloxane). Ils permettent de faire circuler l’échantillon biologique à doser dont le seuil de détection est infime : attomolaire. Cette puce est développée au Centre de nanosciences et de nanotechnologies (C2N) pour la quantification par voie électrochimique d’un microARN spécifique du cancer du foie (miR 122). Ces recherches sont réalisées en collaboration avec des experts dans les domaines…

Puce microfluidique multi-électrodes fabriquée en verre / PDMS (Polydiméthylsiloxane). Elle est développée au Centre de nanosciences et de nanotechnologies (C2N) pour la quantification par voie électrochimique d’un microARN spécifique du cancer du foie (miR 122). Ces recherches sont réalisées en collaboration avec des experts dans les domaines de la synthèse et de la fonctionnalisation de nano-objets et de la biochimie analytique et diagnostique.

Insertion d’un robot nageur dans une plateforme de microrobotique mobile permettant de contrôler la trajectoire de micronageurs par actionnement magnétique. Le dispositif possède deux caméras qui permettent un retour visuel, via la reconstruction 3D d’environnement, pour détecter la position du nageur et contrôler sa trajectoire. A l’heure actuelle, le contrôle hors plan est à l’étape de la preuve de concept et les nageurs sont encore de taille centimétrique. Leur forme hélicoïdale leur permet…

Manipulation d’une cellule à l’aide d’un microrobot sur une station de pinces optiques. Ce dispositif permet de manipuler des objets de taille micrométrique par un laser, selon le principe du piège optique. La télé-opération est utilisée pour des échantillons biologiques devant être confinés (cellules cancéreuses, bactéries, parasites, etc.). A l’écran, un microrobot sert d’intermédiaire de manipulation, pour éviter le contact direct entre le matériel biologique et le laser infrarouge qui est…

Microrobots optiques conçus par l’ISIR, vus en microscopie électronique à balayage (MEB). Ces robots fabriqués via une imprimante 3D mesurent entre 10 et 25 µm, environ deux fois le diamètre d’un globule rouge, et sont utilisés pour manipuler des cellules. Grâce à leurs poignées optiques (des sphères de 3 µm), ils peuvent être déplacés à distance par un faisceau laser. Cette technologie repose sur le principe des pinces optiques : en focalisant la lumière laser sur un objet microscopique, il…

Test d’un capteur de force actif constitué d’un laser couplé à un microsystème électromécanique (MEMS), utilisé pour mesurer la raideur de cellules biologiques. Il mesure la raideur d’un échantillon en se basant sur la force appliquée sur ce dernier, qui est elle-même reconstruite à partir de la tension électrique ayant permis la régulation de la position de la sonde capteur mesurée avec le laser. L’avantage du laser est d’obtenir une mesure extrêmement précise (de résolution nanométrique) sans…

Inkjet printing for cancer diagnosis. This 3D printing process combines the stable ejection of microdroplets from a piezoelectric printhead with computer-aided control of the device via a CAD design tool. The deposits (around 100 microns) applied in this way to small-scale surfaces are then functionalised using biomolecules in order to identify tumorous areas.

Neurone dans une tranche d’hippocampe d'un modèle de souris, dans laquelle le récepteur du glutamate GluA2 est "étiqueté" de manière à pouvoir marquer un neurone isolé. En magenta, le marquage de GluA2, sur les dendrites du neurone. En vert, la protéine fluorescente verte (GFP) soluble qui marque le corps cellulaire et l’axone. Le neurone est imagé avec un microscope à feuille de lumière, une technologie d’imagerie haute-résolution. Ce nouveau modèle animal, les techniques de marquage et cette…