Ce dispositif pourrait être utilisé pour étudier les troubles oculaires et tester de nouveaux médicaments
Si les scientifiques ont réussi à produire divers modèles de parties du corps « organ-on-chip » (organe sur puce), l’œil est particulièrement difficile, car un film lacrymal est régulièrement déplacé sur sa surface lorsque nous clignons des yeux. Cette action a récemment été reproduite, dans un nouveau dispositif.
Développé par des chercheurs de l’université de Kyoto au Japon, cet outil est spécifiquement une cornée sur puce (cornea-on-chip) – la cornée est la partie avant transparente de l’œil, qui recouvre la pupille, l’iris et la chambre antérieure.
Le dispositif imprimé en 3D se compose de quatre canaux supérieurs et quatre canaux inférieurs, qui sont séparés par une membrane poreuse en polyester transparent. Les cellules cornéennes humaines sont incubées dans chacun des canaux supérieurs pendant une période de sept jours, au cours de laquelle elles se développent pour former une barrière solide de cellules sur le dessus de la membrane.
Un fluide est ensuite pompé à travers les chambres supérieure et inférieure, exerçant une pression sur les deux côtés de la couche de tissu cornéen. Cela simule la manière dont une vraie cornée est soumise à la pression d’un côté par le clignement de la paupière et le mouvement du liquide lacrymal, et de l’autre côté par le liquide contenu dans l’œil.
Le prototype de dispositif de cornée sur puce de l’université de Kyoto
Lorsque la cornée sur puce a été testée, on a découvert que le clignotement simulé modifiait en fait la forme des cellules cornéennes et augmentait leur production de filaments, qui aident à maintenir les cellules flexibles et extensibles.
« Il était vraiment intéressant de découvrir qu’un stimulus semblable au clignement des yeux a un impact biologique direct sur ces cellules », déclare le chercheur pharmaceutique Rodi Abdalkader, qui a dirigé les recherches avec le micro-ingénieur Ken-ichiro Kamei. « Nous clignons fréquemment et inconsciemment des yeux tout le temps. A chaque clignement, une contrainte de cisaillement est appliquée sur la barrière cornéenne qui fait que le système de contre-défense de la cornée sécrète des filaments fibreux, comme les kératines, pour surmonter les effets de la contrainte ».
Une fois développée, on espère que cette technologie pourra être utilisée pour étudier les troubles oculaires et évaluer des médicaments expérimentaux. Un article sur cette étude a récemment été publié dans la revue « Lab on a Chip ».
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-03/ku-ebo032420.php
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/LC/C9LC01256G#!divAbstract
