Un micro-laboratoire sur puces à cellules pour analyse de l’eau

Thèse de Alfred DIBAO-DINA

Le vendredi 16 janvier 2015, Alfred DIBAO-DINA a soutenu sa thèse à 14h30 dans l’amphithéâtre du laboratoire central de l’IEMN (L’Institut d’Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie).
La Fondation a financé 50% de cette thèse et soutient cet ingénieur prometteur.

Le sujet de thèse de Alfred DIBOA-DINA est « Élaboration d’un système in vitro de suivi en continu par spectroscopie d’impédance électrique de l’infection d’une lignée de cellules cancéreuses par un protozoaire parasite : Cryptosporidium parvum.».

Eau

Le contexte

L’accès à l’eau potable dans le monde représente un défi majeur pour l’avenir. Des millions de personnes meurent chaque année par manque de conditions sanitaires suffisantes et par ingestion d’eau contaminée. Entre 250 et 500 millions d’infections liées à  un parasite (Crytosporidium) seraient détectées en Asie, en Afrique et en Amérique Latine.
Aux Etats-Unis et en Europe, Cryptosporidium est retrouvé dans 50% des épidémies d’origine hydrique.
Il n’existe pas de système permettant de caractériser en routine le pouvoir infectieux de ce parasite

Les équipes

L’équipe de recherche regroupe des compétences en électronique (micro systèmes fluidiques) et en microbiologie  (parasitologie et culture cellulaire) associée à la haute expertise internationale de l’Institut Pasteur de Lille.

Le but

Développer un laboratoire miniaturisé afin de détecter le pouvoir pathogène de parasites infectieux pour l’homme.

Les enjeux 

L’outil développé sera le premier système automatisé et portable de ce genre. Il permettra l’analyse rapide de prélèvements plus particulièrement  dans les pays touchés par la crise d’accès à l’eau potable.

  • Augmenter la sensibilité de la mesure par miniaturisation
  • Réaliser des analyses en temps réel
  • Développer des systèmes génériques transposables à d’autres agents infectieux
  • S’affranchir du modèle animal (utilisation de souris pour les tests) éthiquement remis en cause

Alfred Dibao Dina

 « Le Cryptosporidium est la principale cause d’épidémies d’origine hydrique provoquées par des protozoaires parasites dans le monde. Dans cette thèse, nous montrons qu’il est possible d’utiliser la spectroscopie d’impédance électrique pour obtenir in vitro des informations sur le cycle de vie du Cryptosporidium infectant des cultures cellulaires et pour quantifier l’infectivité d’un inoculum. Des cellules HCT-8 (issues d’un adénocarcinome iléocæcal humain) ont été cultivées dans des puits contenant un réseau d’électrodes interdigitées planaires jusqu’à confluence pendant 76 heures, puis infectées par le Cryptosporidium parvum pendant 60 heures. La réponse impédimétrique a été mesurée entre 100Hz et 1MHz avec une période d’échantillonnage de 7min. Au cours de l’infection, le signal d’impédance présente une série de pics distincts et reproductibles à 12, 23 et 31h post infection (PI) et de minima à 9, 19 et 28h PI. Une modélisation électrique par circuit équivalent révèle que ces variations peuvent être en partie expliquées par l’effet des interactions hôte-parasite sur les zones intercellulaires. En outre, nos données présentent pour la première fois un suivi en temps réel du développement précoce et homogène du parasite, où les phases de prédominance de formes invasives (i.e. zoïtes) et prolifératives (i.e. mérontes) s’alternent et sont respectivement observées aux pics et minima du signal impédimétrique. Finalement, en quantifiant l’amplitude de la réponse en impédance, nous montrons que ce dispositif peut également être utilisé comme un capteur d’infectivité, dont la réponse dès 12h PI s’avère au moins 4 fois plus rapide que d’autres techniques à l’état de l’art. »

Ce travail a été supervisé par le docteur Jérôme Follet (ISA  j.follet@isa-lille.fr) et Vincent Senez (IEMN/ISEN vincent.senez@isen.fr) et il a bénéficié du co-encadrement de monsieur Alexis Vlandas(CR-IEMN)

 

Alfred DIBAO-DINA a soutenu sa thèse le 16 janvier devant un jury composé d’éminents spécialistes :

Membres :

  • M. Philippe Pernod : Professeur, laboratoire IEMN-LICS, Ecole Centrale de Lille
  • M. Gilles Gargala : Professeur, Bactério, Virologie, Parasito, Hygiène Institut de Biologie, CHU de Rouen
  • M. Jérôme Follet : Maitre de Conférence, groupe HEI-ISA-ISEN Lille
  • M. Vincent Senez : Directeur de Recherche, IEMN Lille

Rapporteurs :

  • Mme Karine Reybier : Maitre de Conférence/HDR, Pharmacochimie et pharmacologie pour le développement, UMR152, Université de Toulouse 3
  • M. André Buret : Professeur, Department of Biological Sciences, University of Calgary, Canada

Invité:

  • M. Eric Viscogliosi : Directeur de Recherche, Centre d’Infection et d’Immunité de Lille, Institut Pasteur de Lille

Pour plus d’informations :

Contact Claire DEHONDT
Assistante de Direction de la Recherche
Départements Informatique, Physique et Nanosciences, SAMBA
ISEN-LILLE
41 Boulevard Vauban – 59046 LILLE CEDEX

La plateforme Handicap (projet Sysiass)

La plateforme Handicap Annemarie Kokosy, développe un ensemble d’applications destinées à faciliter la déambulation (autonomie, sécurité, ergonomie…) ou des actes de la vie quotidienne pour des personnes handicapées motrices dans un environnement indoor.
En France, 1,4 millions de personnes sont atteintes d’un handicap moteur associé à d’autres déficiences. Tous handicaps confondus, 5,4 millions de personnes déclarent utiliser des dispositifs d’aides techniques : robots manipulateurs, interfaces homme-machines, domotique.

L’équipe de chercheurs s’appuie sur un ensemble de  domaines de compétences scientifiques, éthiques et médicales en plaçant ‘’l’utilisateur au cœur du processus de développement’’. Le programme s’appuie sur  des travaux de recherches fondamentaux antérieurs portant sur la navigation autonome, la communication sécurisée et la communication intelligente avec l’environnement.

Le projet Sysiass

La Fondation Norbert Ségard participe à un consortium européen finançant, dans le cadre d’un programme Inter-Reg, le projet Sysiass : le fauteuil roulant intelligent. Site : http://www.sysiass.eu/

Il s’agit de développer un dispositif d’aide à la déambulation dans un environnement indoor (maison, entreprise, école…), évitant les obstacles. Le module informatisé universel doit être utilisable sur n’importe quel type de fauteuil roulant électrique. Il existe 150 types de fauteuils roulants électriques. Il est en cours de tests cliniques avec le soutien de la Fondation Garches et de l’Institut du handicap de Berck. L’interface homme-machine est en cours de développement à l’Université du Kent avec pour objectifs de s’adapter dans le temps à l’état de l’utilisateur (niveau de fatigue…) ou à l’évolution du handicap.

Autres développements issus de la plateforme handicap.

Projets étudiants…

La télécommande ‘’TV One Switch’’

Télécommande universelle de téléviseur, bas coût, simplifiée et accessible en mode de défilement pour personnes tétraplégiques. Lauréat au Challenge Handicap et Technologies, Lorient 2011.

 

Voice SmartAccess

Logiciel sous Androïd pour faciliter l’accès à la téléphonie mobile. Accessibilité aux touches avec reconnaissance vocale et retour de validation sonore.
Lauréat du Trophée Handi-Innovation, Paris mars 2012

Anticancéreux agissant sur un nouveau principe (Inhibition du récepteur P2X7)

Développement de ligands des récepteurs purinergiques P2X7 et évaluation de leurs activités anticancéreuses et anti-inflammatoires

Le projet de thèse vise à développer de nouvelles molécules, se liant à un récepteur cellulaire impliqué dans les maladies inflammatoires et le cancer : screening moléculaire et sélection de petites molécules, détermination de leur cytotoxicité sur des lignées cancéreuses, évaluation pharmacocinétique des composés.

DelfMEMS – l’ingénierie en micro nanotechnologies

L’ingénieur en électronique, Olivier Millet sollicite le soutien de la fondation en 2000 pour une thèse de doctorat sur le développement d’applications utilisées en microélectroniques à des fins de miniaturisation de structures mécaniques.

Les résultats obtenus ont conduit cet entrepreneur passionné à créer en 2006 à Villeneuve d’Ascq (59) une start up en ingénierie de micro nanotechnologies.

L’entreprise fortement orientée R & D conçoit et développe des structures mécaniques micrométriques dans un vaste champ de domaines d’application : optique, télécom, capteurs, micro-mécanique…

Olivier Millet a accepté de mettre son expérience au service de la fondation Norbert Ségard en participant notamment à la sélection des candidats.

En savoir plus sur le site de DelfMEMS

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