La microfluidique est une technologie prometteuse pour l’amélioration de la recherche en biologie et en médecine. Le rein artificiel est un dispositif microfluidique qui remplace la fonction de filtration rénale en minimisant l'ensemble du système de dialyse, constitué d'une membrane de filtration placée à l'intérieur d'un dispositif préparé à partir de matériaux biocompatibles. Les reins bioartificiels offrent une extension aux reins artificiels conventionnels, en incorporant l'ingénierie tissulaire avec des cellules et des tissus vivants, afin de mieux imiter les reins normaux. Les hydrogels sont des réseaux polymériques hydrophiles tridimensionnels capables d'absorber de grandes quantités de fluides biologiques. En raison de leur teneur élevée en eau, de leur porosité et de leur consistance molle, les hydrogels simulent étroitement les tissus vivants naturels et sont largement utilisés comme matrice extracellulaire. L'utilisation d'hydrogels poreux comme MEC dans les dispositifs microfluidiques fournit des propriétés mécaniques douces et contrôlables de la matrice, améliore l'interaction cellule-cellule et cellule-MEC et permet l'enrobage des cellules, car l'oxygène et les nutriments sont capables de se diffuser à travers leur structure et fournir l'environnement approprié pour la culture cellulaire. L'hydrogel de polyacrylamide hydrolysé a été choisi pour l'ingénierie tissulaire en raison de ses propriétés mécaniques, sa facilité de mise en forme et sa viscoélasticité. L'objectif de la thèse était de développer un hydrogel de Polyacrylamide utilisé comme membrane de filtration microfluidique, formant une « unité de filtration » afin de bloquer le passage de molécule au-dessus d'une taille spécifique en raison de leur taille de maille contrôlable. L'hydrogel de polyacrylamide macroporeux est préparé à l'aide de la technique d'émulsion et utilisé comme matrice extracellulaire pour la formation de sphéroïdes de podocytes. Le contrôle des propriétés structurelles et mécaniques de l'hydrogel conduit à différentes réponses des sphéroïdes de podocytes. Un hydrogel de Polyacrylamide macroporeux contenant des sphéroïdes de podocytes sera utilisé comme membrane basale de filtration encapsulée dans un dispositif microfluidique formant une autre « unité de filtration ». L'assemblage de différentes unités de filtration encapsulant des hydrogels ensemencés ou non de cellules de podocytes, travaillant en parallèle formant le rein bioartificiel qui remplace la fonction rénale normale.