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Organoïde-sur-puce

Dispositifs microfluidiques avec assemblages cellulaires pour modéliser la physiologie humaine,
les pathologies et anticiper la médecine de précision
Publié le 24 septembre 2026





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​Organoïde-sur-puce​​​​​​​

Dispositifs microfluidiques avec assemblages cellulaires pour modéliser la physiologie humaine, les pathologies et anticiper la médecine de précision​

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Les organoïdes sont des assemblages multicellulaires auto-organisés issus de la prolifération et de la différenciation principalement de cellules souches.

Les puces microfluidiques créent un milieu propice à leur croissance et reproduisent les contraintes spatiales et ​biologiques auxquelles sont exposées les cellules dans les tissus d’origine. On peut leur adjoindre des capteurs. 
Leur convergence permet de cultiver un substitut de tissu, l’observer, et à terme communiquer en temps réel avec lui.
C’est une révolution pour la recherche en biologie, la R&D biopharmaceutique et la médecine régénératrice.

Le CEA-Leti développe des technologies permettant de guider l’auto-organisation des cellules et leur différenciation et maturation dans l’espace et dans le temps, puis de caractériser et mesurer des fonctions physiologiques d’un ou plusieurs organoïdes sur puce.​


​​Applications

Essai​s cliniques portant sur différentes pathologies
ou axes de recherche :

  • outils de recherche translationnelle en biologie ;​
  • identification de nouvelles cibles thérapeutiques ;
  • amélioration du taux de succès des essais cliniques
  • de thérapies innovantes ;
  • médecine personnalisée : sélection d’agents thérapeutiques adaptée à la maladie du patient ;
  • suivi de greffons en thérapie implantatoire.​

 Nouveautés​
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Les organoïdes-sur-puces du CEA-Leti permettent un suivi précis en terme de : 

  • vascularisation d'organoïdes (en collaboration avec le CEA-Irig) ;
  • capteurs embarqués pour suivre en temps réel les fonctions physiologiques des organoïdes
  • ​architectures microfluidiques innovantes pour intégration de protocoles biologiques complexes ;​
  • intégration hétérogène thermoplastique/silicium ;​
  • equipements pré-industriels, prototypage rapide et accompagnement à l’industrialisation.​
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​Prochaines étapes
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Les équipes du CEA-Leti mettent à profit un environnement de travail unique pour répondre à différents objectifs :  

  • association de la vascularisation et de l’immuno-compétence ​sur composants microfluidiques (en collaboration avec le CEA-Irig) ;
  • fonctionnalité des organes sur puce par capteurs dédiés ;
  • suivi par imagerie holographique et algorithmes d’interprétation associés ;
  • développement de bancs microfluidiques complexes pour piloter et monitorer ces organes-sur-puce ;
  • fabrication de composants micro-fluidiques industrialisables et standardisés.​

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​Publications scientifiques


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​​​​Première mondiale​

En 2022, le CEA a maintenu en vie sur puce pendant un mois des îlots de Langerhans, qui contribuent au sein du pancréas à la régulation du taux de glucose dans le sang en libérant de l’insuline. De plus, la production individuelle d’insuline des îlots a été quantifiée pour déterminer les plus « performants ». Une première qui un jour, permettra peut-être d’améliorer l’efficacité des greffes d’îlots pratiquées sur certains patients diabétiques. ​​

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