Plateforme Biomatériaux

Le principal rôle de la plateforme de biologie cellulaire est de mettre à disposition des méthodes adaptées pour l’évaluation biologique des dispositifs médicaux développés dans le cadre des projets de recherche de l’équipe Biomatériaux du LMI et les matériaux développés au sein du LMI dans le cadre des projets collaboratifs de l’unité.

La Biologie cellulaire est une étape intermédiaire entre l’échelle moléculaire (Biochimie/Biologie moléculaire) et l’échelle des organismes (tests in vivo utilisant les animaux de laboratoire). A l’interface de plusieurs disciplines, il devient donc incontournable d’utiliser l’approche cellulaire pour évaluer la sécurité des matériaux pour l’homme et l’environnement.

Cette plateforme de biologie cellulaire (site de la Buire, faculté d’Odontologie) propose un ensemble de tests in vitro, permettant de prédire le comportement biologique des matériaux étudiés dans une situation clinique – afin de proposer une alternative à l’expérimentation animale, dont les limites scientifiques et l’impact sociétal sont très marqués.


Services proposés

  • Aide à la conception et la réalisation de projet d’étude biologique des matériaux ;
  • Test d’activité antimicrobienne des matériaux ;
  • Conservation de lignées cellulaires ;
  • Etude de l’expression génique (design d’amorces, extraction ADN/ARN, qPCR) ;
  • Mesure des marqueurs de l’inflammation (test ELISA, etc.) ;
  • Préparation d’échantillons biologique/matériaux pour l’observation par microscopie électronique et confocale ;
  • Test de viabilité cellulaire (test MTT, WST8, total protein quantification, etc) ;
  • Test de toxicité cellulaire (Live/Dead assay).

La plateforme BIO dispose de compétences et de matériels qui permettent d’étudier les interactions entre les matériaux et leur environnement.

  • Les biomatériaux caractérisables par des tests mécaniques (machine de traction, préparation d’échantillons, tests de matériels de mise en œuvre) et des études de surface
  • La culture de toutes les cellules du parodonte, des ostéoblastes de l’os alvéolaire aux cellules du ligament parodontal en passant par les fibroblastes gingivaux. L’activité de ces cellules peut notamment être étudiée durant leur croissance grâce à la technologie Confocale en microscopie optique.
  • La modélisation qui permet de simuler les comportements des matériaux, prédire leur vieillissement et les cinétiques de relargage de leurs composants par approche analogique (Robot MARIO) ou par approche numérique.
  • La mise au point de matériaux innovants qu’ils soient destinés à réparer la dent elle-même (partie minéralisée et partie non minéralisée) ou bien ses tissus de support (scaffolds et molécules bioactives)

  • Un exemple de test de toxicité réalisé à la plateforme de biologie cellulaire du LMI

    Des fibroblastes gingivaux humains (issues d’une culture primaire) sont utilisés dans cette étude. Les cellules sont ensuite mises en contact avec les composites dentaires sélectionnés après polymérisation (contact direct) ou avec le milieu de relargage des composites (contact indirect). Afin d’étudier la cytocompatibilité de ces composites on utilise un marquage mis au point au laboratoire à l’aide de l’imagerie confocale.

    Le kit Live/Dead® (Viability/Cytotoxicity Assay. Molecular Probes), contenant de la calcein et du Ethidium homodimer-1 est basé sur l’intégrité membranaire et permet de différencier les cellules vivantes des cellules moribondes (membrane cellulaire endommagée). Après le temps nécessaire pour le marquage, les observations sont ensuite réalisées aux longueurs d’ondes indiquées (494517 nm pour le Calcein et 528617 nm pour l’Ethidium homodimer). Dans le cas du time laps les échantillons sont incubés pendant une durée de 5h à l’intérieur de la chambre d’incubation afin de suivre l’évolution de la population cellulaire en contact du composite (contact direct) ou de son éluât (contact indirect). Dans le cas des acquisitions simples et des visualisations en 3D, les observations sont initiées après le temps nécessaire de l’intégration des marqueurs (Confocal FV10, Olympus France).

    Projection maximale de fibroblastes HGF1 : (A) cellules contrôles et (B) en présence d’éluats d’un composite dentaire. Les cellules vivantes apparaissent en vert et les cellules endommagées en rouge.

    Ref : Attik & Hallay et al., Dental Materials 33(2) (2017), 166-174


    Contacts 

    Nina ATTIK
    Yannick TAURAN