Des capteurs à plusieurs matrices insérés dans des cellules
Les maladies et les traumatismes qui endommagent les cellules peuvent aboutir à une perte de fonction et de qualité de la vie. Des transplantations d'organes entiers ont été réussies pour restaurer la fonction de divers organes, notamment le foie, les reins et le coeur. La transplantation de tissus (les organes sont constitués de différents types de tissus) a également sauvé des vies et restauré des fonctions essentielles pour de nombreuses personnes souffrant de maladies. Si les scientifiques sont loin d'être capables de transplanter un cerveau chez l'homme, ils ont réussi à transplanter des cellules embryonnaires et des tissus humains. En particulier, ils ont montré la réactivité de maladies du système nerveux comme la maladie de Parkinson (PD) à de tels traitements et de premiers essais cliniques sont en cours pour la maladie de Huntington (HD). Les lignées de cellules souches neurales (NSC) multipotentes sont des cellules indifférenciées qui peuvent devenir plusieurs types de cellules en fonction de leurs environnements locaux. La transplantation des NSC est un modèle expérimental largement utilisé pour étudier les processus impliqués dans la thérapie de remplacement de cellules dans le système nerveux central. En revanche, les études sur les mécanismes moléculaires de différenciation et d'intégration fonctionnelle de ces cellules dans le tissu hôte sont incomplètes. Les scientifiques européens ont lancé le projet Excell («Exploring cellular dynamics at nanoscale») pour étudier la fonction cellulaire et la machinerie moléculaire à un niveau impossible jusque là. Les scientifiques exploitent des nanostructures et des dispositifs fonctionnels à l'échelle de l'atome et des molécules. Avec le développement de la technologie de laboratoire dans une cellule (LIC) (essentiellement une carte mère pouvant être insérée dans une cellule), les scientifiques fourniront une plate-forme de capteur/actionneur d'échelle nanométrique pour étudier des cellules simples et des mélanges de cellules et de tissus dans leurs environnements naturels. La plateforme LIC est constituée d'une matrice microfluidique de capteurs multi-diagnostics. Ceux-ci capteront en temps réel les modifications morphologiques de la cellule, notamment celles causées par des réactions de liaison et surveiller les modifications dans l'acide ribonucléique intracellulaire et d'autres protéines. Elles incorporeront également des capacités d'imagerie optique intracellulaire à l'aide d'une variété de marqueurs fluorescents. Le logiciel d'acquisition de données et les protocoles de réduction du bruit seront primordiaux pour le succès du projet. La plateforme LIC du projet Excell révolutionnera l'étude de la dynamique des cellules et des tissus avec un capteur fonctionnel à plusieurs matrices capables de déterminer les modifications dans les molécules individuelles à l'intérieur d'une cellule.
