Offre de thèse
LUE Plateforme de simulation d'intestin sur puce microfluidique à structure hydrogel 3D
Date limite de candidature
09-06-2024
Date de début de contrat
01-10-2024
Directeur de thèse
ARAB TEHRANY Elmira
Encadrement
demande d'ACT
Type de contrat
école doctorale
équipe
contexte
l'objectif est de développer un model microfluidique qui simulera l'intestin afin d'étudier le transfert des nanoliposomesspécialité
Génie biotechnologique et alimentairelaboratoire
LIBIO - Laboratoire d'Ingénierie des Biomolécules
Mots clés
nanoliposome, transfert moléculaire, microfluidique, hydrogel, intestin
Détail de l'offre
L'intestin joue un rôle essentiel dans l'absorption et la biodisponibilité des biomolécules et des nanovecteurs ainsi que dans le développement de dispositifs d'administration de médicaments par voie orale. Il est ainsi nécessaire de disposer d'un modèle biomimétique in vitro du tractus gastro-intestinal humain qui puisse être utilisé pour évaluer l'efficacité de l'administration de molécules d'intérêt pour optimiser les systèmes à moindre coût et répondre à la réglementation sur l'expérimentation animale. Malheureusement, les modèles conventionnels sont encore trop simples (comme la coculture sans tenir compte de la structure extracellulaire de l'intestin). Ainsi, pour réaliser un modèle de culture cellulaire sur structure extracellulaire 3D réaliste, la technologie microfluidique semble être un candidat prometteur pour les systèmes d'administration de biomolécules afin de résoudre les défis techniques liés au contrôle des différents processus de libération, d'absorption et de distribution des molécules d'intérêt. L'un des principaux défis du système microfluidique est d'étudier le comportement des molécules actives in situ en fonction du microenvironnement des cellules et des structures tissulaires.
Objectifs
Parallèlement à la réalisation de l'intestin sur puce, nous développerons des nanoparticules à base d'acides gras polyinsaturés pour potentialiser la délivrance dans l'intestin de molécules actives capables ou non de passer la barrière transépithéliale. La combinaison de ces deux approches créera une plateforme unique d'administration de biomolécules mimant l'intestin afin d'évaluer la perméabilité, l'interaction et l'efficacité de l'administration de médicaments des composés actifs et des nanoparticules. Nous pensons que cette plateforme in vitro miniaturisée mimant l'intestin facilitera, accélérera et réduira considérablement le coût du processus de découverte et d'essai des médicaments.
Keywords
nanoliposome, molecular transfer, microfluidic, hydrogel, gut
Subject details
As intestine plays a critical role in drug and nanoparticle vector absorption/permeability and development of oral drug delivery devices, an in vitro human biomimetic gastrointestinal tract model that can be used to evaluate the drug delivery efficiency is needed in order to optimise systems, decrease costs and comply with regulation on animal experiment. Unfortunately, conventional models are still too primitive (e.g. co-culture without extracellular gut structure). Thus, to achieve cell culture in a realistic 3D extracellular structure, microfluidic technology seems to be a promising candidate for drug delivery systems for solving the technical challenges to control the various processes of release, absorption, distribution of drug. One of the key challenges of the microfluidic system is to study the behaviour of the active molecule in situ in function of microenvironment towards cells and tissue structures. Objectives In parallel to the realization of the gut-on-a-chip, we will develop nanocarriers based on Polyunsaturated fatty acids to facilitate the delivery of active molecule to the intestine that are able or not to pass the transepithelial barrier. The combination of these two approaches will create a unique gut-mimetic drug delivery platform to evaluate the permeability, interaction, and drug delivery efficacy of both active compounds and nanocarrier vehicles. We expect that this microscale gut-mimetic in vitro platform will tremendously facilitate, accelerate and reduce the cost of the drug discovery and testing process.
Profil du candidat
Physico-chimie, biologie, science de l'ingénieur
Candidate profile
physics-chemistry, biology , science of engineer
Référence biblio
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