Un dispositif microfluidique pour détecter les cellules cancéreuses Des chercheurs européens ont travaillé sur une technologie basée sur la microfluidique capable de détecter les cellules cancéreuses dans le sang. Technologies industrielles Santé © royaltystockphoto, Shutterstock Les cellules cancéreuses provenant de sites métastatiques ou primaires se diffusent souvent via la circulation sanguine. Ces cellules tumorales circulantes (CTC) pourraient être importantes sur les plans diagnostique et thérapeutique, à condition de pouvoir les identifier et les compter dans le sang périphérique des patients. Leur faible fréquence nécessite des dispositifs microfluidiques avancés capables de détecter et de filtrer les CTC présentes dans le sang. L'objectif du projet BIOMEDMICROFLUIDICS (Modelling and optimization of microfluidic devices for biomedical applications), financé par l'UE, était d'intégrer des techniques rigoureuses d'optimisation pour concevoir de tels dispositifs. Les chercheurs ont développé un outil informatique pour simuler les processus complexes se déroulant dans les dispositifs microfluidiques. Le modèle a pris en compte différents phénomènes cellulaires, y compris la dynamique des fluides, l'interaction fluide-structure, les mouvements cellulaires individuels et leurs collisions mutuelles. Les scientifiques se sont assurés que le modèle ainsi conçu serait en mesure d'appréhender les différentes propriétés élastiques résultant de la biologie des cellules et de leurs propriétés mécaniques. Ils ont également modélisé l'adhésion réalisée par des liaisons récepteur-ligand, où la rigidité des liaisons contrôle l'adhésion. Ce modèle a été utilisé pour analyser plusieurs types de dispositifs microfluidiques, et plus particulièrement ceux destinés à la capture des rares CTC. Les chercheurs ont évalué l'impact de l'hématocrite sur les trajectoires des CTC et constaté que, dans des populations denses, la probabilité d'adhésion cellulaire était considérablement réduite. D'autre part, afin de minimiser les dommages causés aux cellules, il est essentiel de contrôler la déformation cellulaire. À cet effet, ils ont quantifié les dommages en mesurant la concentration de calcium intracellulaire, qui est un marqueur de l'activation des cellules. Le modèle informatique a été mis en place sous la forme d'un logiciel scientifique open-source mis gratuitement à la disposition de la communauté scientifique. À long terme, outre le diagnostic, la mise en œuvre du modèle généré devrait permettre la conception en temps réel de thérapies personnalisées en fonction du nombre de CTC. Mots‑clés Dispositif microfluidique, cancer, sang, cellules tumorales circulantes, adhésion, hématocrite, calcium intracellulaire
