[Article] Un dispositif pour étudier l’exposition de cellules à des champs électriques

Sous titre
Conception et modélisation d’un dispositif combinant l’exposition de cellules uniques à un champ électrique uniforme et leur caractérisation simultanée par spectroscopie de bioimpédance

Résumé

De précédentes études ont montré l’électroperméabilisation de membranes cellulaires exposées à un champ électrique d’intensité modérée (<2 V/cm) et de fréquence inférieure à 100 MHz. La spectroscopie d’impédance (BIS) est une technique de caractérisation électrique qui peut-être utile dans l’étude  de ce phénomène car elle est déjà utilisée dans le cas de l’électroporation. Dans cet article, nous présentons un dispositif conçu pour appliquer la BIS sur des cellules uniques et les exposer simultanément à un champ électrique. Ce dispositif est basé sur un laboratoire sur puce (Lab-on-a-chip, LOC)  combinant un système microfluidique de piégeage cellulaire et des microélectrodes pour la caractérisation par BIS. Les résultats des simulations numériques ayant permis la conception du LOC sont présentés. De même sont présentés sa fabrication et les premiers tests de caractérisation électrique dans la bande de fréquence d'intérêt. Ces premiers tests, réalisés avec un milieu de référence de conductivité similaire à celle d'une cellule humaine confirment que les capacités de mesure de notre dispositif sont adaptées à la caractérisation électrique de cellules.

 

 

Auteurs de l’article
Rémi Bettenfeld, Julien Claudel, Djilali Kourtiche, Mustapha Nadi et Cyril Schlauder

 

Références de l’article
C. Design and Modeling of a Device Combining Single-Cell Exposure to a Uniform Electrical Field and Simultaneous Characterization via Bioimpedance Spectroscopy. Sensors 2023, 23, 3460.

 

DOI
https://doi.org/10.3390/s23073460