Par Michèle Digier, étudiante en microtechniques à la HE-Arc et ambassadrice du domaine ingénierie et architecture
Lorsque nous étudions l’ingénierie biomédicale dans la filière microtechniques, nous découvrons un univers incroyablement varié : l'électronique pour les dispositifs médicaux, la biomécanique pour créer des prothèses, la chimie appliquée aux traitements de surface, ou encore la microfabrication pour réaliser des systèmes miniatures. C’est un domaine où chaque personne peut choisir sa voie et développer des technologies ayant un véritable impact sur la santé.
Aujourd’hui, j’aimerais vous parler d’un sujet particulièrement fascinant : les puces microfluidiques, et plus précisément les dispositifs appelés organs‑on‑chip. Une puce microfluidique est un petit dispositif, souvent de la taille d’une carte de crédit. Elle est remplie de minuscules canaux dans lesquels circulent des volumes de liquide tellement petits qu’ils se mesurent en microlitres ou en picolitres.
Ces puces fonctionnent comme de véritables laboratoires miniaturisés : nous pouvons y contrôler, mélanger ou analyser des fluides avec une précision exceptionnelle. Cette miniaturisation accélère les réactions, rend les dispositifs plus pratiques à transporter et réduit les coûts de fabrication.
Parmi les nombreuses applications existantes, les organes-sur-puce sont particulièrement prometteurs car ils permettent de simuler en miniature le fonctionnement d’un organe humain. Avec un très petit échantillon de cellules, nous pouvons ainsi reproduire des mécanismes physiologiques au sein de la micropuce.
Par exemple, nous pouvons concevoir un dispositif transparent de quelques centimètres contenant des canaux où circulent des fluides comme le sang, des cellules humaines vivantes et parfois des membranes flexibles imitant des mouvements tels que la respiration.
Ces dispositifs permettent de mieux adapter les traitements à chaque patient·e en testant directement sur des cellules spécifiques afin de prédire l’efficacité ou la toxicité d’un médicament, ouvrant ainsi la voie vers une médecine plus personnalisée.
Il existe déjà plusieurs exemples d’organs-on-chip utilisés, comme le lung-on-chip qui imite la respiration pulmonaire, ou encore le heart-on-chip qui utilise des cellules cardiaques battant spontanément pour tester la cardiotoxicité de nouveaux traitements.
De même, le dispositif blood-brain barrier-on-chip reproduit la barrière naturelle entre le sang et le cerveau pour vérifier si un médicament peut la traverser, tandis que le brain-on-chip simule l’activité de cellules cérébrales dans un mini‑environnement vivant.
Au sein de la filière microtechniques, nous apprenons à imaginer, concevoir et fabriquer ces puces complexes. Et peut‑être qu’un jour, ce sera toi qui créeras les technologies capables de sauver des vies.
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