O51 Dia?chip : un nouveau biosenseur hybride de l’état physiologique des îlots de Langerhans et de la demande en insuline - 20/03/14
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Résumé |
Introduction |
Les îlots pancréatiques génèrent une activité électrique en réponse aux variations glycémiques et hormonales. Nous avons publié une nouvelle approche pour étudier ces signaux électriques de façon non-invasive sur Multielectrode Arrays (MEA). Nous développons actuellement un capteur bioélectronique dédié (i) au criblage pharmaco-toxicologique, (ii) au contrôlequalité pré-transplantation des îlots, (iii) à l’amélioration des algorithmes de senseurs et, à long terme, au pilotage de pompes à insuline. Il est donc crucial de définir des paramètres d’analyse reflétant l’état physiologique des îlots et appropriés pour un traitement on-chip en temps-réel.
Matériels et méthodes |
Des îlots de souris cultivés pendant 2–4 jours sur des MEA ont été enregistrés avec un amplificateur MEA1060-Inv-BC (MCS). Nous avons développé des algorithmes pour séparer les signaux en analyse offline. Une implantation d’analyse en temps-réel sur cartes électroniques est en cours.
Résultats |
L’analyse a permis de séparer les signaux rapides (potentiels d’action) des signaux lents, et de quantifier trois paramètres d’intérêt : fréquence instantanée et plateau-fraction des potentiels d’action, et fréquence moyenne des ondes lentes. Ces paramètres présentent une dose-dépendance au glucose pour des concentrations croissantes et décroissantes avec un phénomène d’hystérésis. De plus, on constate un effet du GLP-1 pour des concentrations picomolaires. Le système électronique actuel permet d’ores et déjà un traitement en tempsréel des potentiels d’action.
Discussion |
Les trois paramètres choisis sont pertinents du point de vue physiologique et pour le développement du biocapteur. Leur combinaison assure robustesse et réactivité, et devrait permettre de déterminer dynamiquement la demande en insuline. La sensibilité différentielle des îlots envers augmentation et diminution des taux de glucose pourrait refléter un démarrage rapide lors de l’hyperglycémie et un frein de protection contre l’hypoglycémie, ce qui contribue favorablement aux caractéristiques d’un biosenseur. Un système électronique embarqué est en développement pour l’analyse online des signaux rapides et des signaux lents.
Le texte complet de cet article est disponible en PDF.
Vol 40 - N° S1
P. A12-A13 - mars 2014 Retour au numéro
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