Optofluidic microsystem for measuring the mechanical properties of single cells
Microsystème optofluidique pour la mesure des propriétés mécaniques de cellules uniques
Résumé
Over the last decade, many studies have focused on the mechanical phenotype of biological cells as a new physical biomarker for diagnosis. Indeed, it is now admitted that the mechanical properties of cells are influenced by the onset and progression of many diseases such as malaria, sickle cell disease or diabetes. In this context, we propose an original approach to evaluate the mechanical properties of single red blood cells. A major innovation of this approach is the all-optical reading of the deformability of cells - without imaging - allowing to consider an analysis throughput compatible with the targeted applications. We propose to use the resonant mode of photonic crystal micro-cavities. The presence of an object above a micro-cavity induces a spectral shift of the resonance. We propose to extend this concept to the measurement of the object deformability, which we have demonstrated here on healthy and artificially stiffened red blood cells.
Depuis une dizaine d'années, de nombreuses études se sont intéressées au phénotype mécanique des cellules biologiques en tant que nouveau biomarqueur physique pour le diagnostic. En effet, il est maintenant admis que les propriétés mécaniques des cellules sont influencées par l'apparition et la progression nombre de maladies telles que le paludisme, la drépanocytose ou encore le diabète. Dans ce contexte, nous proposons une approche originale pour évaluer les propriétés mécaniques de globules rouges uniques. Une innovation majeure de cette approche est la lecture tout optique de la déformabilité des cellules - sans imagerie - permettant d’envisager un débit d’analyse compatible avec les applications visées. Nous proposons d’utiliser le mode résonant de micro-cavités de cristaux photoniques. La présence d'un objet au-dessus d'une micro-cavité induit un décalage spectral de la résonance. Nous proposons d’étendre ce concept pour la mesure de la déformabilité de l’objet, ce que nous avons démontrer ici sur des globules sains et artificiellement rigidifiés.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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