FR2957086A1 - Box useful in a system for dynamic cell culture or for seeding cells, comprises a well, a microstructured chamber for dynamic cell culture, a microsystem, and connectors attached to an interface of the microsystem - Google Patents

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Abstract

The cell culture box (1) comprises a well (10), a microstructured chamber (15) for dynamic cell culture, a microsystem, and connectors attached to an interface of the microsystem. Each chamber is directly connected to an input well via a hole to a bottom of the well and to an output well, where the bottom of the well has a height above any point of the chamber. The microsystem consists of a bottom plate including an imprint of the microstructured chamber and a top plate. The connector is a deformable tube forming a part of the top plate. The cell culture box (1) comprises a well (10), a microstructured chamber (15) for dynamic cell culture, a microsystem, and connectors attached to an interface of the microsystem. Each chamber is directly connected to an input well via a hole to a bottom of the well and to an output well, where the bottom of the well has a height above any point of the chamber. The microsystem consists of a bottom plate including an imprint of the microstructured chamber and a top plate. The connector is a deformable tube forming a part of the top plate through which a tip of a pipette is inserted in the chamber. A lower box (100) covered with a tight cover is maintained in the box by a clamping unit (20). The lower box includes a microsystem and a multi-well plate (110). The cover comprises a male cover perfusing the wells, and female inlet connectors. The box further comprises a male connector and a female connector through the input wells, and a male connector and two female connectors through output wells. A membrane insert is disposed in the wells. Independent claims are included for: (1) a system for dynamic cell culture; and (2) a method of seeding cells.

Description

DOMAINE TECHNIQUE GENERAL GENERAL TECHNICAL FIELD

La présente invention concerne la culture in vitro de cellules Plus précisément, elle concerne une boîte multi-bioréacteurs pour culture cellulaire dynamique en milieu nutritif. The present invention relates to the in vitro culture of cells. More specifically, it relates to a multi-bioreactor box for dynamic cell culture in a nutrient medium.

ETAT DE L'ART STATE OF THE ART

Les cultures de cellules sont aujourd'hui utilisées comme outil d'évaluation toxicologique de substances. On dispose également de bioréacteurs reproduisant un environnement favorable au développement et à l'organisation de cellules, proche de celui d'un tissu ou d'un organe animal ou humain. Grâce à eux, on peut prévoir la réaction d'un organe vis-à-vis d'une substance comme un xénobiotique, un cosmétique, un médicament ou plus généralement tout principe actif, et développer des modèles in vitro pertinents. Ces modèles sont de plus en plus souvent utilisés dans la recherche pharmaceutique car ils représentent une alternative sérieuse aux modèles in vivo, c'est à dire l'expérimentation animale, contre laquelle des pressions à la fois économiques et éthiques apparaissent au niveau international. La culture de cellules représente également la base de la création d'organes artificiels capables de se substituer aux organes défaillants ou absents, un des enjeux de l'ingénierie tissulaire. Les bioréacteurs comprennent aux deux extrémités d'une chambre microstructurée (une chambre de culture comportant une paroi supérieure et une paroi inférieure présentant des microstructures) un point d'entrée de fluide et un point de sortie de fluide pour permettre le passage d'un fluide nutritif nécessaire au développement des cellules. Le fluide est donc en circulation, mu par exemple par une pompe, c'est ce que l'on appelle une culture cellulaire dynamique. Un tel dispositif a été décrit dans la demande de brevet FR0954288. 1 Ce bioréacteur précurseur offre d'excellents résultats et permet un développement optimal des cellules, mais ne peut tout seul suffire à un usage industriel. Il serait souhaitable de pouvoir augmenter autant que possible la surface de culture des cellules. Cell cultures are now used as a tool for the toxicological evaluation of substances. There are also bioreactors that reproduce an environment favorable to the development and organization of cells, close to that of an animal or human tissue or organ. Thanks to them, one can predict the reaction of an organ vis-à-vis a substance such as a xenobiotic, a cosmetic, a drug or more generally any active ingredient, and develop relevant in vitro models. These models are increasingly used in pharmaceutical research because they represent a serious alternative to in vivo models, ie animal testing, against which both economic and ethical pressures are emerging at the international level. Cell culture is also the basis for the creation of artificial organs capable of substituting for failed or absent organs, one of the challenges of tissue engineering. The bioreactors comprise at both ends of a microstructured chamber (a culture chamber comprising an upper wall and a lower wall having microstructures) a fluid entry point and a fluid outlet point to allow the passage of a fluid. nutrient needed for cell development. The fluid is circulating, for example mu pump, this is called a dynamic cell culture. Such a device has been described in the patent application FR0954288. 1 This precursor bioreactor offers excellent results and allows optimal cell development, but can not alone be sufficient for industrial use. It would be desirable to be able to increase as much as possible the culture surface of the cells.

Une solution pour cela est d'utiliser des multi-bioréacteurs, c'est-à-dire des bioréacteurs parallélisés. Ces dispositifs devraient en outre présenter un encombrement réduit. Divers systèmes de culture cellulaire intégrée ont été proposés à cet effet. Le système Hprel®, décrit par les brevets US5612188 et US7288405, est constitué de quatre doubles bioréacteurs disposés en parallèle et reliés à une pompe péristaltique. On notera que l'introduction des bioréacteurs dans le circuit de perfusion nécessite une opération longue et délicate dans des conditions stériles pour éviter la formation de bulles potentiellement très néfastes pour les cellules en développement. One solution for this is to use multi-bioreactors, i.e., parallelized bioreactors. These devices should also have a small footprint. Various integrated cell culture systems have been proposed for this purpose. The Hprel® system, described by patents US5612188 and US7288405, consists of four double bioreactors arranged in parallel and connected to a peristaltic pump. It should be noted that the introduction of the bioreactors into the perfusion circuit requires a long and delicate operation under sterile conditions to avoid the formation of potentially very harmful bubbles for the developing cells.

L'adjonction d'un piège à bulles dans le circuit est par ailleurs nécessaire. En outre, ces bioréacteurs sont à l'intérieur d'un bloc en verre de plusieurs centimètres d'épaisseur qui ne dispose pas de connectiques. Le branchement se fait donc via des embouts placés dans des trous du bloc de verre. The addition of a bubble trap in the circuit is also necessary. In addition, these bioreactors are inside a glass block several centimeters thick that does not have connectors. The connection is made via tips placed in holes of the glass block.

Ce système assure une étanchéité, mais est problématique lors de l'ensemencement en cellules. En effet les souches de cellules humaines sont extrêmement chères, et doivent être mises en place précautionneusement. Or la seule solution pour l'ensemencement est d'injecter au niveau des embouts, qui représentent un gros volume mort en entrée. Ainsi une partie conséquente des cellules est gâchée, puisqu'elles se déposent sur les parois des conduits et non dans les bioréacteurs. Cela entraîne une incertitude sur la quantité injectée qui force à remplir complètement le bloc de verre par sécurité. Il est estimé que 50% des cellules sont perdues d'avance. De plus la structure de ce dispositif impose d'ensemencer deux bioréacteurs consécutifs avec les mêmes cellules, d'où des redondances. This system provides a seal, but is problematic when seeding into cells. Indeed the human cell strains are extremely expensive, and must be implemented carefully. But the only solution for seeding is to inject at the tips, which represent a large dead volume input. Thus a substantial part of the cells is wasted, since they are deposited on the walls of the ducts and not in the bioreactors. This causes an uncertainty on the injected quantity which forces to completely fill the block of glass for safety. It is estimated that 50% of the cells are lost in advance. In addition, the structure of this device requires seeding two consecutive bioreactors with the same cells, hence redundancies.

Les systèmes BiofluxTM 200 et BiofluxTM 1000, décrits par la demande de brevet US2007/0243523, proposent une boîte étanche utilisant une plaque multi-puits du commerce adaptée. Une plaque multi-puits est une plaque standardisée comportant de nombreux puits ayant le rôle de petites éprouvettes. Il s'agit d'un outil couramment utilisé dans les laboratoires, disponible en de très nombreux modèles. Dans cette plaque adaptée, des microcanaux reliant deux puits servent de support à la croissance des cellules. Cependant ces systèmes ne permettent pas la culture cellulaire dynamique, car la perfusion du milieu de culture se fait par l'application d'une surpression. Le problème des bulles ne se pose plus, mais ce système est bien moins favorable à la culture des cellules. De plus il n'y a pas de microstructures, mais un simple canal entre deux puits. L'adhérence et la surface efficace sont très faibles et le rendement chute. Il faut injecter en aveugle une énorme quantité de cellules pour ensemencer un tel dispositif. Sachant qu'une dose pour ensemencer un seul microbioréacteur, de l'ordre du million de cellules, coûte plusieurs centaines d'euros, il est essentiel d'améliorer les procédés d'ensemencement cellulaire pour pouvoir en faire un outil rentable. En outre, ces dispositifs connus comprennent en série dans le circuit un réservoir de quelques millilitres de milieu nutritif. Ce réservoir sert aussi à faire des prélèvements. En plus de complexifier le réseau de perfusion puisqu'il en faut un de chaque par bioréacteur parallélisé, les éventuels réservoirs et pièges à bulles rallongent les circuits, et augmentent d'autant la surface interne des tuyaux. Or cette surface est le siège d'une adsorption des substances chimiques en solution. Cette adsorption fausse les tests de toxicologie, car un xénobiotique injecté en début de circuit verrait sa concentration chuter, voire tomber à zéro avant même de rencontrer les cellules en culture en fin de circuit. Le risque de faux négatif n'est pas négligeable. The BiofluxTM 200 and BiofluxTM 1000 systems, described in US2007 / 0243523, provide a sealed box using a commercially available multiwell plate. A multiwell plate is a standardized plate with many wells acting as small test pieces. This is a tool commonly used in laboratories, available in many models. In this adapted plate, microchannels connecting two wells serve as support for cell growth. However, these systems do not allow dynamic cell culture, because the perfusion of the culture medium is done by applying an overpressure. The problem of bubbles no longer arises, but this system is much less favorable to cell culture. In addition there are no microstructures, but a simple channel between two wells. The adhesion and the effective surface are very weak and the yield drops. A huge quantity of cells must be blindly injected to seed such a device. Knowing that a dose to seed a single microbioreactor, of the order of one million cells, costs several hundred dollars, it is essential to improve cell seeding processes to make it a profitable tool. In addition, these known devices comprise in series in the circuit a reservoir of a few milliliters of nutrient medium. This tank is also used to take samples. In addition to complicating the perfusion network since it requires one of each by parallel bioreactor, the possible reservoirs and bubble traps lengthen the circuits, and increase the internal surface of the pipes. This surface is the seat of adsorption of chemical substances in solution. This adsorption distorts the toxicology tests, because a xenobiotic injected at the beginning of the circuit would see its concentration fall or even drop to zero before even meeting the cells in culture at the end of the circuit. The risk of false negatives is not negligible.

PRESENTATION DE L'INVENTION La présente invention vise à résoudre les difficultés précédemment énoncées en proposant un dispositif qui, par une structure simple, permet de paralléliser des bioréacteurs performants de culture cellulaire dynamique tout en s'affranchissant de réservoirs ou de piège à bulles externes, et en réduisant considérablement la longueur de circuit nécessaire. Un but annexe de l'invention est de parvenir à cet objectif tout en obtenant un produit plus facile à utiliser, et ne présentant plus de risque de destruction du milieu cellulaire par une bulle. PRESENTATION OF THE INVENTION The present invention aims at solving the above-mentioned difficulties by proposing a device which, by a simple structure, makes it possible to parallelize efficient bioreactors of dynamic cell culture while avoiding reservoirs or external bubble traps. and greatly reducing the necessary circuit length. An object of the invention is to achieve this goal while obtaining a product that is easier to use and no longer presents a risk of destruction of the cellular environment by a bubble.

Un but annexe est de permettre un ensemencement cellulaire contrôlé, rapide, et plus économique. An ancillary purpose is to allow controlled, rapid, and more economical cell seeding.

La présente invention se rapporte donc à une boîte comprenant au moins un puits et au moins une chambre microstructurée de culture cellulaire dynamique, caractérisée en ce que chaque chambre microstructurée est connectée à un puits en entrée, le fond du puits étant à une altitude supérieure à tout point de la chambre. The present invention thus relates to a box comprising at least one well and at least one microstructured chamber of dynamic cell culture, characterized in that each microstructured chamber is connected to a well at the inlet, the bottom of the well being at an altitude greater than every point of the room.

Grâce à cette structure, le ou les puits remplissent une fonction de piège à bulles. La colonne de fluide étant située à une altitude supérieure aux microchambres et chaque puits étant perfusé par au-dessus, les bulles éventuellement emportées s'échappent vers le haut par poussée d'Archimède. L'air ne peut pas être entraîné dans le circuit. Les puits remplissent également une fonction de réservoir. En effet, le volume de chaque puits est de l'ordre du millilitre. En connectant idéalement chaque chambre à deux puits, on est proche du volume classique de 2-3mL dans le circuit, et un réservoir externe devient inutile. Par ailleurs, ce débullage automatique facilite la procédure de remplissage du circuit en début de culture : il n'est plus nécessaire de purger précautionneusement tout le circuit, puisque lors du premier tour de fluide les bulles s'échapperont en amont de la microchambre, il suffit juste de contrôler que le niveau de fluide dans le premier puits est suffisant. Plus d'une heure de travail est ainsi économisée. Et il n'y a plus le risque que la culture soit détruite si ce travail n'avait pas été parfaitement effectué avant l'ensemencement. Enfin, ces puits rendent possible un ensemencement directement dans la chambre sans aucune perte, et qui ne nécessite qu'une pipette. L'opération est donc rapide, précise, et peut être effectuée sur de nombreuses chambres à la suite. Il n'y a plus besoin d'utiliser une seringue comme dans les dispositifs d'art antérieur. Le dispositif est opérationnel en quelques minutes pour un coût minimal. Thanks to this structure, the well or wells fulfill a function of bubble trap. The fluid column being located at an altitude greater than the microchamber and each well being infused from above, the bubbles eventually carried off escape upwards by buoyancy. The air can not be drawn into the circuit. The wells also perform a reservoir function. Indeed, the volume of each well is of the order of one milliliter. By ideally connecting each chamber to two wells, one is close to the conventional volume of 2-3mL in the circuit, and an external reservoir becomes useless. Moreover, this automatic emptying facilitates the procedure of filling the circuit at the beginning of culture: it is no longer necessary to purge the entire circuit carefully, since during the first fluid turn the bubbles will escape upstream of the microchamber, it Just check that the level of fluid in the first well is sufficient. More than one hour of work is thus saved. And there is no longer the risk that the crop is destroyed if this work was not done perfectly before seeding. Finally, these wells make it possible to seeding directly into the chamber without any loss, and which requires only a pipette. The operation is fast, accurate, and can be performed on many rooms in a row. There is no need to use a syringe as in the prior art devices. The device is operational in minutes for a minimal cost.

Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives : - chaque chambre microstructurée est connectée directement à un puits via un trou au fond du puits ; - la boîte comprend un microsystème, des connectiques d'interface dudit microsystème venant s'insérer dans le ou les trous ; - le microsystème est constitué d'une plaque inférieure comprenant l'empreinte de ladite au moins une chambre microstructurée, et d'une plaque supérieure ; - la connectique est un tube déformable faisant partie de ladite plaque supérieure, par lequel on peut insérer la pointe d'une pipette d'ensemencement dans la chambre ; - la connectique est un connecteur fixé au trou perfusant la chambre à travers des trous de la plaque supérieure ; - chaque chambre microstructurée est connectée à un puits d'entrée et un puits de sortie perfusés chacun par une connectique respectivement d'entrée et de sortie ; - la boîte est constituée d'un boitier inférieur recouvert d'un capot étanche maintenu par des moyens de serrage ; - le boitier inférieur comprend le microsystème et une plaque multi-puits, les puits étant des puits de ladite plaque multi-puits ; - le capot comprend des connectiques mâle perfusant les puits et des connectiques femelle d'entrée ; - la boîte comprend un connecteur male et un connecteur femelle par puits d'entrée et un connecteur male et deux connecteurs femelle par puits de sortie ; - le microsystème est constitué de polydimethylsiloxane ; - la plaque multi-puits est une plaque jetable en polystyrène ; - la plaque multi-puits est une plaque autoclavable en polycarbonate ; - un insert à membrane est disposé dans au moins l'un des puits. According to other advantageous and non-limiting characteristics: each microstructured chamber is connected directly to a well via a hole at the bottom of the well; the box comprises a microsystem, interface connectors of said microsystem fitting into the hole or holes; - The microsystem consists of a bottom plate comprising the footprint of said at least one microstructured chamber, and an upper plate; the connector is a deformable tube forming part of said upper plate, through which the tip of a seeding pipette can be inserted into the chamber; - The connector is a connector attached to the hole infusing the chamber through holes in the upper plate; each microstructured chamber is connected to an inlet well and an outlet well, each of which is infused with inlet and outlet connections respectively; - The box consists of a lower housing covered with a sealed cover held by clamping means; the lower box comprises the microsystem and a multi-well plate, the wells being wells of said multi-well plate; - The cover includes connectors male perfusing the wells and connectors female input; - the box includes a male connector and a female connector per input well and a male connector and two female connectors per output well; the microsystem consists of polydimethylsiloxane; the multi-well plate is a disposable polystyrene plate; the multi-well plate is an autoclavable polycarbonate plate; - A membrane insert is disposed in at least one of the wells.

L'invention propose également, selon un deuxième aspect de l'invention, un système de culture cellulaire dynamique caractérisé en ce qu'il comprend : - une boîte selon le premier aspect de l'invention, et - au moins un circuit de fluide comprenant une tuyauterie de circulation munie d'un moyen de circulation et connectée à au moins une chambre microstructurée. Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives : - le moyen de circulation est une pompe péristaltique multicanaux. The invention also proposes, according to a second aspect of the invention, a dynamic cell culture system characterized in that it comprises: - a box according to the first aspect of the invention, and - at least one fluid circuit comprising a circulation pipe provided with a circulation means and connected to at least one microstructured chamber. According to other advantageous and non-limiting characteristics: the circulation means is a multichannel peristaltic pump.

Grâce à la suppression des trappes à bulles et des réservoirs, il est possible de réduire la longueur de circuit de perfusion de moitié. Les résultats d'études toxicologiques sur un système de culture cellulaire selon le deuxième aspect de l'invention en seront d'autant plus fiables vis-à-vis de tests similaires effectués sur des dispositifs connus. By removing bubble traps and reservoirs, it is possible to reduce the perfusion circuit length by half. The results of toxicological studies on a cell culture system according to the second aspect of the invention will be all the more reliable with regard to similar tests carried out on known devices.

L'invention propose enfin, selon un troisième aspect, une méthode d'ensemencement cellulaire d'une boîte selon le premier aspect de l'invention, caractérisée en ce qu'elle comprend des étapes de : a) Ouverture du capot ; b) Introduction de cellules à ensemencer dans une pipette ; c) Insertion de la pointe de la pipette dans une connectique ; d) Injection de cellules directement dans la chambre microstructurée depuis la pipette ; e) Fermeture étanche du capot et verrouillage par les moyens de serrage. Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives : - la pipette est une micropipette jaugée, calibrée pour contenir une quantité prédéterminée de cellules correspondant à l'ensemencement optimal d'une chambre microstructurée ; - les étapes b), c) et d) sont répétées autant de fois qu'il y a de chambres dans le microsystème ; - la pipette est une pipette multicanaux à écartement adapté à la plaque multi-puits. The invention finally proposes, according to a third aspect, a method of cell seeding a box according to the first aspect of the invention, characterized in that it comprises steps of: a) opening of the cover; b) Introduction of cells to be seeded in a pipette; c) Inserting the tip of the pipette into a connector; d) Injecting cells directly into the microstructured chamber from the pipette; e) Sealing the hood and locking by the clamping means. According to other advantageous and non-limiting characteristics: the pipette is a volumetric micropipette, calibrated to contain a predetermined quantity of cells corresponding to the optimum seeding of a microstructured chamber; steps b), c) and d) are repeated as many times as there are chambers in the microsystem; the pipette is a multichannel pipette with spacing adapted to the multi-well plate.

PRESENTATION DES FIGURES PRESENTATION OF FIGURES

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation préférentiel. Cette description sera donnée en référence aux dessins annexés dans lesquels : - La figure 1 est une vue éclatée en perspective d'une boîte selon l'invention ; - les figures 2a et 2b sont deux coupes transversales de la boîte selon l'invention, décapotée dans la première et capotée dans la seconde. La figure 2a montre l'ensemencement d'une chambre microstructurée, et la figure 2b met en évidence le chemin fluidique dans la boite ; - la figure 3 est une vue éclatée en perspective du boitier inférieur de la boîte selon l'invention ; - la figure 4 est une vue éclatée en perspective du microsystème de la boîte selon l'invention ; - la figure 5 est une vue en perspective d'une autre réalisation possible du boitier inférieur de la boîte selon l'invention, dans lequel le microsystème est détachable ; - la figure 6 est une vue éclatée en perspective du capot de la boîte selon l'invention ; - les figures 7a-7c représentent trois types possibles d'une plaque multi-puits utilisables dans divers modes de réalisation de la boîte selon l'invention ; - les figures 8a-8b sont des exemples d'observations au microscope de cellules en culture dans divers modes de réalisation de la boîte selon l'invention ; - la figure 9 est un schéma d'un système de culture cellulaire dynamique selon l'autre aspect de l'invention. Other features and advantages of the present invention will appear on reading the following description of a preferred embodiment. This description will be given with reference to the accompanying drawings in which: - Figure 1 is an exploded perspective view of a box according to the invention; - Figures 2a and 2b are two cross sections of the box according to the invention, decapitated in the first and covered in the second. Figure 2a shows the seeding of a microstructured chamber, and Figure 2b shows the fluidic path in the box; - Figure 3 is an exploded perspective view of the lower case of the box according to the invention; FIG. 4 is an exploded perspective view of the microsystem of the box according to the invention; - Figure 5 is a perspective view of another possible embodiment of the lower case of the box according to the invention, wherein the microsystem is detachable; - Figure 6 is an exploded perspective view of the cover of the box according to the invention; FIGS. 7a-7c show three possible types of multiwell plate that can be used in various embodiments of the box according to the invention; FIGS. 8a-8b are examples of microscope observations of cells in culture in various embodiments of the box according to the invention; FIG. 9 is a diagram of a dynamic cell culture system according to the other aspect of the invention.

DESCRIPTION DETAILLEE DETAILED DESCRIPTION

Architecture générale General Architecture

La boîte 1 conforme à l'invention vise préférentiellement la parallélisation des bioréacteurs. Elle sera ainsi désignée dans certains modes de réalisation en tant que boîte multi-réacteurs. Toutefois, l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation et peut ne comprendre qu'un puits 10, et qu'une chambre microstructurée 15. Dans le mode de réalisation préféré illustré par les figures, la boîte 1 est constituée d'un boitier inférieur 100 que vient recouvrir un capot étanche 200 maintenu par un système de serrage 20, par exemple quatre vis le traversant, comme représenté sur la figure 1. Ce boitier 100, que l'on voit mieux en détail sur la figure 3, comprend une plaque multi-puits 110, parmi lesquels on va trouver le ou les puits 10, et un microsystème 150. Des entretoises filetées 21 peuvent être disposées entre les puits 10 de façon complémentaire avec les moyens de serrage 20. Ces entretoises 21 peuvent être partie intégrante de certaines plaques multi-puits 110, ou être des tubes insérés dans des orifices percés dans le boitier, et collés. Box 1 according to the invention is preferably aimed at parallelizing the bioreactors. It will thus be designated in some embodiments as a multi-reactor box. However, the invention is not limited to this embodiment and may comprise a well 10, and a microstructured chamber 15. In the preferred embodiment illustrated by the figures, the box 1 consists of a lower housing 100 that comes to cover a sealed cover 200 held by a clamping system 20, for example four screws passing through it, as shown in FIG. 1. This housing 100, which is better seen in detail in FIG. , comprises a multiwell plate 110, among which we will find the wells 10, and a microsystem 150. Threaded spacers 21 may be arranged between the wells 10 in a complementary manner with the clamping means 20. These spacers 21 may be part of some multi-well plates 110, or be tubes inserted into holes drilled in the housing, and glued.

La plaque multi-puits 110 est un objet bien connu de l'homme du métier qui peut ainsi se décliner sous de nombreuses formes, et qui est parfois appelé plaque microtitre, en référence aux petits volumes calibrés des puits. Par convention, ceux-ci sont disposés selon une matrice de rapport 2 :3, et on trouve généralement des plaques de 6, 12, 24, 96 ou 384 puits dans le commerce. Avantageusement, pour des considérations liées au volume des puits, la plaque multi-puits 110 conforme à l'invention est une plaque 24 puits. Une telle boîte contient six rangées de quatre puits 10 agencés comme le montrent la figure 2a ou 2b. Au fond des puits 10, sont percés des trous 11 par lesquels s'effectuent les communications de fluide entre les puits 10 et les chambres microstructurées 15. Chaque trou 11 permet d'ensemencer efficacement, puisque les souches de cellules injectées dans ce trou tombent par gravité dans la chambre microstructurée 15 à laquelle il est relié. Il n'y a pas de volume mort dans lequel les cellules viendraient se déposer avant d'atteindre la chambre, comme dans l'art antérieur. Le microsystème 150 s'adapte avantageusement à une plaque mufti- puits 110 en étant constitué de douze chambres 15 de dimensions identiques dont la surface est microstructurée, disposées de façon à ce qu'il y en ait deux par rangée, chacune reprenant de façon particulièrement préférée mais sans y être limitée un bioréacteur suivant la demande de brevet FR0954288. En choisissant le ratio une chambre pour deux puits, on obtient un volume de liquide stocké de 2-3mL par chambre, ce qui équivaut à celui des réservoirs supplémentaires nécessaires dans les dispositifs antérieurs. L'invention n'est cependant par limitée à cette architecture, et il est seulement nécessaire d'avoir au moins un puits par chambre, ce puits étant disposé en entrée. Par exemple, dans un autre mode de réalisation, une boîte selon l'invention peut comprendre six chambres microstructurées et une plaque six puits. Deux pièces visibles sur la figure 4 peuvent composer le microsystème 150: une plaque inférieure 152 portant l'empreinte du fond des chambres 15, et une plaque supérieure 151. The multi-well plate 110 is an object well known to those skilled in the art which can thus be declined in many forms, and which is sometimes called microtiter plate, with reference to the small calibrated volumes of the wells. By convention, these are arranged in a 2: 3 ratio matrix, and generally 6, 12, 24, 96 or 384 well plates are commercially available. Advantageously, for considerations related to the volume of the wells, the multiwell plate 110 according to the invention is a 24-well plate. Such a box contains six rows of four wells 10 arranged as shown in Figure 2a or 2b. At the bottom of the wells 10 are drilled holes 11 through which fluid communication takes place between the wells 10 and the microstructured chambers 15. Each hole 11 makes it possible to inoculate efficiently, since the cell strains injected into this hole fall through gravity in the microstructured chamber 15 to which it is connected. There is no dead volume in which the cells would be deposited before reaching the chamber, as in the prior art. The microsystem 150 advantageously adapts to a multipurpose plate 110 by being composed of twelve chambers 15 of identical dimensions, the surface of which is microstructured, arranged in such a way that there are two of them per row, each of which is particularly preferred but not limited to a bioreactor according to the patent application FR0954288. By choosing the ratio one chamber for two wells, one obtains a volume of stored liquid of 2-3mL per chamber, which is equivalent to that of the additional tanks required in the previous devices. The invention is however not limited to this architecture, and it is only necessary to have at least one well per chamber, this well being arranged as input. For example, in another embodiment, a box according to the invention may comprise six microstructured chambers and a six-well plate. Two parts visible in FIG. 4 can compose the microsystem 150: a bottom plate 152 bearing the footprint of the chambers 15, and an upper plate 151.

Une fois ces deux plaques assemblées hermétiquement, les cavités qui apparaissent sont les chambres 15. Celles-ci sont des petits volumes dans lesquels les cellules vont se développer dans des conditions très favorables. En effet les microstructures forment des canaux complexes offrant une grande surface de contact avec le fluide. La présence d'un microsystème 150 est toutefois optionnelle, d'autres structures pouvant abriter une chambre 15 de culture cellulaire étant connues de l'homme de l'art. Once these two plates assembled hermetically, the cavities that appear are the chambers 15. These are small volumes in which the cells will develop under very favorable conditions. Indeed, the microstructures form complex channels offering a large contact surface with the fluid. The presence of a microsystem 150 is however optional, other structures that can house a cell culture chamber being known to those skilled in the art.

Modes de réalisation de la plaque supérieure du microsystème Embodiments of the top plate of the microsystem

La plaque supérieure 151 peut faire l'objet de deux modes de réalisation avantageux. On remarquera que l'invention n'est limitée ni à l'un ni à l'autre de ces modes de réalisation, la plaque supérieure 151 étant un élément facultatif. Toutefois chacun de ces deux modes de réalisation se combine parfaitement avec l'ensemble des caractéristiques décrites précédemment. The upper plate 151 may be subject to two advantageous embodiments. It will be appreciated that the invention is not limited to either of these embodiments, the upper plate 151 being an optional element. However, each of these two embodiments combines perfectly with all the features described above.

Un matériau, le PolyDiMéthylSiloxane (PDMS), se prête tout particulièrement à l'un comme l'autre de ces modes de réalisation, ainsi qu'au reste du microsystème 150. En effet, il est transparent, poreux à l'oxygène et aux gaz en général, et très adapté à la microstructuration, d'où son intérêt pour la culture cellulaire. En outre il est légèrement déformable. One material, PolyDiMethylSiloxane (PDMS), is particularly suitable for both of these embodiments, as well as for the rest of the microsystem 150. Indeed, it is transparent, porous to oxygen and gas in general, and very suitable for microstructuring, hence its interest in cell culture. In addition, it is slightly deformable.

Dans le premier mode de réalisation, la plaque supérieure 151 comprend des connectiques 16 d'entrée et de sortie du microsystème 150, visibles sur la plupart des figures et particulièrement sur la figure 4. Ces petits tubes s'insèrent dans les trous 11 des puits 10, et assurent la communication fluidique en fonctionnement normal. Si les puits 10 sont des puits d'une plaque multi-puits 110, l'étanchéité peut être éventuellement renforcée par exemple par un joint en matériau siliconé coulé au fond de chaque puits 10. Si le matériau qui compose les connectiques 16 est souple, comme c'est le cas des matériaux siliconés, ces connectiques 16 vont pouvoir accueillir par élasticité la pointe d'une pipette 2 utilisée comme outil d'ensemencement. En effet une pipette est un instrument classique de prélèvement et de transfert d'une quantité précise de fluide, généralement par aspiration grâce à une sorte de pompe appelée propipette surmontant celle-ci. On utilise le terme micropipette pour désigner un système de précision utilisée préférentiellement dans l'invention, dans lequel est intégré le mécanisme pneumatique. Dans un tel système, seule la pointe (qui est un cône jetable) est en contact avec le fluide, mais on parlera improprement de pipette de façon générique comme étant le réceptacle de fluide dans la suite de la description. La pipette 2, ou plus précisément la pointe de la pipette 2, peut donc être remplie de liquide d'ensemencement cellulaire. Ainsi insérée dans une connectique 16, la pointe de la pipette 2 a son extrémité à la base de la plaque supérieure 151, c'est-à-dire au niveau du plafond d'une des chambres 15. Un accès direct à l'intérieur de la chambre est permis. De plus grâce à la tension due à la déformation conique de la connectique 16, l'étanchéité entre la connectique 16 et la pointe de la pipette 2 insérée est assurée. Un piston permet à un opérateur de vider la colonne de liquide de la pipette par compression. Le volume éjecté peut être contrôlé très précisément, en particulier si la pipette que l'on utilise est une micropipette. Puisque injecté directement au plafond des chambres microstructurées, le fluide ne touche aucun autre organe que cette chambre dans laquelle il se répand. Le fluide initialement présent, qui peut être par exemple du milieu de culture ou une solution salée, est chassé par poussée d'Archimède et s'échappe par une autre connectique 16 de la chambre. Grâce à ces connectiques 16, un ensemencement optimal est possible. In the first embodiment, the upper plate 151 comprises connectors 16 input and output of the microsystem 150, visible in most of the figures and particularly in Figure 4. These small tubes fit into the holes 11 wells 10, and provide fluid communication in normal operation. If the wells 10 are wells of a multi-well plate 110, the seal may be optionally reinforced for example by a silicone material seal cast at the bottom of each well 10. If the material that makes up the connectors 16 is flexible, as is the case with silicone materials, these connectors 16 will be able to accommodate by elasticity the tip of a pipette 2 used as a seeding tool. Indeed a pipette is a conventional instrument for sampling and transferring a precise amount of fluid, generally by suction through a kind of pump called propellant overlying it. The term micropipette is used to designate a precision system preferably used in the invention, in which the pneumatic mechanism is integrated. In such a system, only the tip (which is a disposable cone) is in contact with the fluid, but it will improperly speak pipette generically as being the fluid receptacle in the following description. The pipette 2, or more precisely the tip of the pipette 2, can therefore be filled with cell seeding liquid. Thus inserted into a connector 16, the tip of the pipette 2 has its end at the base of the upper plate 151, that is to say at the ceiling of one of the chambers 15. Direct access to the inside of the room is allowed. Moreover thanks to the tension due to the conical deformation of the connector 16, the seal between the connector 16 and the tip of the pipette 2 inserted is ensured. A piston allows an operator to empty the liquid column of the pipette by compression. The ejected volume can be controlled very precisely, especially if the pipette used is a micropipette. Since injected directly to the ceiling microstructured chambers, the fluid does not touch any other body that this room in which it spreads. The fluid initially present, which may be for example culture medium or a saline solution, is driven by buoyancy and escapes through another connector 16 of the chamber. With these connectors 16, optimal seeding is possible.

Dans l'architecture représentée sur les dessins, on trouve une connectique 16 à l'entrée et à la sortie de chaque chambre 15, les connectiques centrales étant des entrées de fluide, et les latérales des sorties de fluide. Par analogie, les puits 10a au centre des rangées sont des puits d'entrée, et les puits 10b sur les bords des rangées sont des puits de sortie. On notera que même si préférentiellement on a deux connectiques 16 par chambre, il suffit qu'une seule de ces connectiques soit connectée comme précédemment décrit à un puits pour permettre un ensemencement cellulaire direct. Les connectiques d'entrée et de sortie peuvent de plus être utilisées indifféremment. In the architecture shown in the drawings, there is a connector 16 at the inlet and the outlet of each chamber 15, the central connectors being fluid inlets, and the side of the fluid outlets. By analogy, the wells 10a at the center of the rows are input wells, and the wells 10b at the row edges are exit wells. Note that even if preferentially there are two connectors 16 per room, it suffices that only one of these connectors is connected as previously described to a well to allow direct cell seeding. The input and output connectors can also be used interchangeably.

Dans le second mode de réalisation, représenté figure 5, la plaque supérieure 151 est pourvue de trous en lieu et place des connectiques 16 du premier mode de réalisation. Celles-ci ne sont plus intégrantes au microsystème 150, mais sont des connecteurs en dur, fixés dans les trous 11 des puits 10, par exemple par vissage, mais encore par collage, moulage, ou toute autre technique connue. Ces connecteurs 16 s'insèrent de façon amovible dans les trous pour désolidariser facilement le microsystème 150 du reste de la boîte 1. Leur matériau est préférentiellement le polycarbonate ou le polypropylène. La souplesse du PDMS est à nouveau très appréciable pour la plaque 152. En jouant sur le diamètre des trous, une jonction hermétique entre le microsystème et les connecteurs 16 est possible, de façon similaire à la jonction entre les connectiques 16 et la pipette 2 dans le précédent mode de réalisation. Cela permet un fonctionnement sans risque de fuite, même après des désolidarisations et resolidarisations successives du microsystème 150. In the second embodiment, represented in FIG. 5, the upper plate 151 is provided with holes in place of the connectors 16 of the first embodiment. These are no longer integral with the microsystem 150, but are hard connectors fixed in the holes 11 of the wells 10, for example by screwing, but also by gluing, molding, or any other known technique. These connectors 16 fit removably into the holes to easily separate the microsystem 150 from the rest of the box 1. Their material is preferably polycarbonate or polypropylene. The flexibility of the PDMS is again very significant for the plate 152. By adjusting the diameter of the holes, a hermetic junction between the microsystem and the connectors 16 is possible, similarly to the junction between the connectors 16 and the pipette 2 in the previous embodiment. This allows operation without risk of leakage, even after successive uncoupling and resolidarizations of the microsystem 150.

Structure du capot Hood structure

On rappelle que le capot étanche 200 est un élément facultatif de l'invention qui peut faire l'objet de nombreux modes de réalisation. Il est compatible avec n'importe lequel des modes de réalisation du boitier inférieur 100 évoqués précédemment. Un capot 200 avantageux, détaillé figure 6, est préférentiellement constitué d'une plaque de Polycarbonate de 10 mm d'épaisseur dans laquelle 24 connecteurs de Polypropylène mâle 204 et 36 connecteurs de Polypropylène femelle 201 sont vissés (04 mm 10-32 UNF). 24 de ces connecteurs femelle 201 a et 201 c sont situés sur le dessus du capot 200, et sont alignés avec les connecteurs male 201. Les douze autres 201b sont sur le flanc du capot 200. Ainsi, lorsque la boîte est refermée, l'étanchéité étant assurée par un joint plat de PDMS 203 de 2 mm d'épaisseur, il y a un connecteur mâle 204 et un ou deux connecteurs femelle 201 par puits 10 : - pour les puits d'entrée 10a, il y a un seul connecteur de chaque type (201 a et 204). L'entrée de fluide est sur le dessus du capot 200. - Pour les puits de sortie 10b, on retrouve les deux connecteurs femelle 201 b-c. Seul le connecteur latéral 201b sert au passage du fluide. Le connecteur femelle 201 c sert en fait de trappe d'accès pour faire des prélèvements. It is recalled that the sealed cover 200 is an optional element of the invention that can be the subject of many embodiments. It is compatible with any of the embodiments of the lower case 100 mentioned above. An advantageous cover 200, detailed in FIG. 6, is preferably made up of a 10 mm thick polycarbonate plate in which 24 male polypropylene connectors 204 and 36 female polypropylene connectors 201 are screwed (04 mm 10-32 UNF). 24 of these female connectors 201a and 201c are located on the top of the cover 200, and are aligned with the male connectors 201. The other twelve 201b are on the side of the cover 200. Thus, when the box is closed, the sealing being provided by a flat seal PDMS 203 2 mm thick, there is a male connector 204 and one or two female connectors 201 per well 10: - for the input wells 10a, there is a single connector of each type (201 a and 204). The fluid inlet is on top of the hood 200. - For the output wells 10b, there are two female connectors 201 b-c. Only the lateral connector 201b serves for the passage of the fluid. The female connector 201 c serves as an access hatch for taking samples.

Système débulleur intégré Integrated debuller system

La figure 2b permet de visualiser le chemin fluidique. Le fluide pénètre par le connecteur femelle 201a. Il est transmis dans le puits d'entrée 10a par un connecteur mâle 204. Le fluide contenu dans ce puits d'entrée 10a est ensuite perfusé par la connectique 16 d'entrée de la chambre microstructurée 15, pour être recueilli dans le puits de sortie 10b via la connectique 16 de sortie de la chambre 15. L'excédent de fluide contenu dans le puits de sortie 10b est alors aspiré par un connecteur mâle 204 et acheminé vers le connecteur femelle 201b du capot. En prenant garde au volume utilisé, il est ainsi possible de perfuser en continu la chambre de culture. Chaque puits 10 ayant un volume de l'ordre du mL, les deux puits 10a-b par chambre 15 sont donc équivalent à un réservoir externe de 3mL. Figure 2b shows the fluidic path. The fluid enters through the female connector 201a. It is transmitted into the input well 10a by a male connector 204. The fluid contained in this input well 10a is then perfused by the input connector 16 of the microstructured chamber 15, to be collected in the output well. 10b via the connection 16 output of the chamber 15. The excess fluid contained in the outlet well 10b is then sucked by a male connector 204 and routed to the female connector 201b of the cover. By taking care of the volume used, it is thus possible to continuously infuse the culture chamber. Each well 10 having a volume of the order of one mL, the two wells 10a-b per chamber 15 are equivalent to an external reservoir of 3 mL.

De plus, comme on le voit encore sur la figure 2b, tout point du puits 10a est situé à une altitude supérieure à un point de la chambre. Par altitude supérieure, on sous-entend des conditions telles que toute goutte de fluide de la chambre 15 possède moins d'énergie potentielle de pesanteur que toute goutte du puits 10a. Cela est le cas en plaçant la boîte 1 selon l'invention dans une position de fonctionnement normale, c'est-à-dire avec le fond du boitier inférieur 100 posé sur une surface proche de l'horizontale. Moreover, as can be seen in FIG. 2b, any point of the well 10a is situated at an altitude greater than a point of the chamber. At higher altitudes, conditions such that any drop of fluid in chamber 15 has less potential gravitational energy than any drop of well 10a are implied. This is the case by placing the box 1 according to the invention in a normal operating position, that is to say with the bottom of the lower housing 100 placed on a surface close to the horizontal.

Grâce à cette différence d'altitude, quand bien même une bulle d'air viendrait sortir du connecteur 204, la poussé d'Archimède la ramènerait en haut du puits 10a. Il serait contraire à la mécanique qu'elle puisse atteindre le fond du puits, et entrer dans la chambre 15. Comme il a déjà été dit, grâce à cette structure il est donc possible de débuller automatiquement le circuit à condition seulement de prendre garde au volume de fluide dans le puits 10a. Cela est valable aussi lors du remplissage initial du circuit, lors duquel il fallait purger précautionneusement les tuyaux de toute bulle d'air pour les dispositifs d'art antérieur. Dans la boîte selon l'invention, il y a une communication directe entre les puits 10 et la chambre 15 via la connectique 16. Une fois que cette dernière a été ensemencée et donc remplie par un opérateur, il suffit de remplir chaque puits 10 de liquide nutritif pour avoir l'assurance qu'il n'y a pas de bulle d'air enfermée dans le boitier inférieur 100, par simple gravité. Le capot 200 est refermé, et les bulles d'air éventuellement présentes dans le reste du circuit seront capturées par les puits 10a. Des tests ont été effectués, et il apparaît qu'un opérateur n'a besoin que de sept minutes pour mettre en perfusion après ensemencement une boîte multi-réacteurs complète, c'est-à-dire douze bioréacteurs. Cette opération prenait auparavant entre une heure et une heure trente, durant lesquelles l'opérateur devait injecter doucement du fluide dans chaque bioréacteur au moyen d'une seringue, remplir lentement le circuit de perfusion, puis le dégazer, ce qui n'a plus lieu d'être. Due to this difference in altitude, even if an air bubble would come out of the connector 204, Archimedes' pushing would bring it back to the top of the well 10a. It would be contrary to the mechanics that it could reach the bottom of the well, and enter the chamber 15. As has already been said, thanks to this structure it is possible to automatically debulle the circuit provided only to be careful volume of fluid in the well 10a. This is also true during the initial filling of the circuit, during which it was necessary to purge carefully the pipes of any air bubble for the prior art devices. In the box according to the invention, there is a direct communication between the wells 10 and the chamber 15 via the connector 16. Once the latter has been seeded and therefore filled by an operator, it suffices to fill each well 10 with nutritious liquid to ensure that there is no air bubble enclosed in the lower housing 100, by gravity. The cover 200 is closed, and the air bubbles possibly present in the rest of the circuit will be captured by the wells 10a. Tests have been carried out, and it appears that an operator only needs seven minutes to infuse after seeding a complete multi-reactor box, that is, twelve bioreactors. This operation previously took between one hour and one and a half hours, during which the operator had to gently inject fluid into each bioreactor by means of a syringe, slowly filling the perfusion circuit, then degassing it, which no longer takes place being.

Observation au microscope des cellules pendant la culture Microscopic observation of cells during culture

Grâce à leurs matériaux, le capot 200 et le microsystème 150 sont autoclavables : selon les besoins des utilisateurs, il est possible de les réutiliser dans certains cas pour une nouvelle culture après les avoir nettoyés et stérilisés. Pour la plaque multi-puits 110, de nombreux matériaux existent. Il est tout d'abord possible de choisir une plaque en Polystyrène, comme celle de la figure 7a. Une plaque 110 en ce matériau est à usage unique et doit être jetée en fin de culture. Elle est par contre peu chère et parfaitement transparente, rendant facile l'observation des cellules pendant la culture : l'encombrement de la boîte multi-réacteurs totale selon l'invention n'étant pas plus grand que celui d'une boîte de Pétri, on peut la placer en entier sous un microscope. Il est en effet souhaitable de pouvoir surveiller à tout moment les cellules sans les perturber, aussi bien pour s'assurer de la bonne croissance que pour observer l'impact toxicologique direct d'une substance. Alternativement on peut choisir une plaque 110 en Polycarbonate, c'est-à-dire le même matériau que le capot 200. L'ensemble est alors autoclavable, mais le Polycarbonate possède l'inconvénient de devenir opaque lorsqu'il est usiné, ce qui est problématique pour l'observation des parties de chambre sous les puits. Une première solution, si l'on choisit une plaque multi-puits 110 en Polycarbonate comme celle représentée figure 7b, consiste à découper le fond des puits 10, et à interposer entre la boîte 110 et le microsystème 150 une fine plaque supplémentaire 111 de polycarbonate et un joint de PDMS assurant une étanchéité identique à celle entre le boitier 100 et le capot 200. Un moyen de serrage similaire au moyen 20 maintient alors le boitier inférieur uni. Grâce à cette plaque supplémentaire 111 parfaitement transparente car non usinée, l'observation au microscope est parfaite et en même temps l'ensemble est autoclavable. Une seconde solution, plus astucieuse, consiste à choisir une plaque 110 avec des puits demi-lune, représentée figure 6c. En effet on remarque par exemple sur la figure 4 que la zone la plus intéressante d'observation est la partie centrale des chambres 15. En effet c'est là qu'est le coeur de la culture cellulaire, les parties latérales d'une chambre 15 étant plutôt des canaux de répartition de fluide. Et cette zone centrale ne se situe pas sous les puits 10, mais entre un puits 10a et un puits 10b. Dans le cas d'une boîte demi-lunes, c'est une zone rectangulaire dégagée qui correspond au « plat » des puits demi-lune. Une plaque avec des puits demi-lune est donc parfaitement adaptée à l'observation, sans qu'il y ait besoin de modifier le fond des puits. Thanks to their materials, the cover 200 and the microsystem 150 are autoclavable: according to the needs of the users, it is possible to reuse them in some cases for a new culture after having cleaned and sterilized them. For the multiwell plate 110, many materials exist. It is first possible to choose a polystyrene plate, like that of Figure 7a. A plate 110 of this material is disposable and must be discarded at the end of culture. On the other hand, it is inexpensive and perfectly transparent, making it easy to observe the cells during culture: the overall size of the multi-reactor box according to the invention is not greater than that of a Petri dish, it can be placed whole under a microscope. It is indeed desirable to be able to monitor the cells at any time without disturbing them, both to ensure good growth and to observe the direct toxicological impact of a substance. Alternatively one can choose a plate 110 of polycarbonate, that is to say the same material as the cover 200. The assembly is then autoclavable, but the polycarbonate has the disadvantage of becoming opaque when machined, which is problematic for observation of chamber parts under wells. A first solution, if one chooses a polycarbonate multi-well plate 110 as shown in FIG. 7b, consists in cutting the bottom of the wells 10, and interposed between the box 110 and the microsystem 150 a thin extra plate 111 of polycarbonate and a PDMS seal ensuring a seal identical to that between the housing 100 and the cover 200. A clamping means similar to the means 20 then holds the lower housing uni. Thanks to this additional plate 111 perfectly transparent because not machined, observation under the microscope is perfect and at the same time the whole is autoclavable. A second, more clever, solution consists in choosing a plate 110 with half-moon shafts, represented in FIG. 6c. Indeed, we note for example in Figure 4 that the most interesting area of observation is the central part of the rooms 15. Indeed this is where the heart of the cell culture, the side parts of a room 15 being rather fluid distribution channels. And this central zone is not located under the wells 10, but between a well 10a and a well 10b. In the case of a half-moon box, it is an open rectangular area that corresponds to the "flat" of the half-moon wells. A plate with half-moon wells is thus perfectly adapted to the observation, without there being any need to modify the bottom of the wells.

Les images obtenues en observant les cellules à travers la totalité de la boîte multi-bioréacteurs sont ainsi d'une précision remarquable, malgré l'épaisseur de plastique traversée. La figure 8a en est un exemple, une précision d'une dizaine de microns est atteinte, largement suffisante pour compter les cellules. Il est toutefois possible d'atteindre une précision optique encore supérieure dans le cas d'une boîte à microsystème 150 détachable (figure 5) décrite précédemment. Pendant la culture cellulaire, il suffit ainsi d'arrêter la circulation de fluide, et de désolidariser les bioréacteurs du boîtier 100 en tirant doucement sur le microsystème 150 en PDMS. Ce dernier peut être introduit dans une enceinte stérile transparente et observé avec un niveau de détail et de contraste inégalé, puisque la vision est directe, à travers seulement quelques millimètres de plastique. On peut alors observer jusqu'à l'intérieur des cellules, comme le montre la figure 8b, pour par exemple analyser de façon très poussée certains effets d'une substance testée. Pendant la phase de désolidarisation, le boitier supérieur 100 reste rempli de liquide : la circulation étant arrêtée, le fluide est maintenu dans les fins canaux des connecteurs vissés 16 par simple capillarité à condition que le capot 200 ne soit pas ouvert. Le microsystème 150 est ensuite reconnecté au reste de la boîte 1 via les connecteurs 16, pour continuer et reprendre la perfusion. Il a été testé expérimentalement qu'il suffit de placer une goutte de milieu de culture dans chaque trou d'entrée et de sortie des chambres 15 avant de reconnecter l'ensemble pour éviter le risque d'introduction d'une bulle d'air dans une chambre 15. The images obtained by observing the cells throughout the entire multi-bioreactor box are thus of remarkable precision, despite the thickness of plastic traversed. Figure 8a is an example, a precision of ten microns is reached, largely sufficient to count the cells. However, it is possible to achieve an even higher optical accuracy in the case of a micro-system box 150 detachable (Figure 5) described above. During the cell culture, it is thus sufficient to stop the flow of fluid, and to separate the bioreactors from the housing 100 by gently pulling on the microsystem 150 PDMS. The latter can be introduced into a sterile transparent enclosure and observed with a level of detail and unequaled contrast, since the vision is direct, through only a few millimeters of plastic. It can then be observed to the inside of the cells, as shown in FIG. 8b, for example to analyze in a very thorough manner certain effects of a test substance. During the uncoupling phase, the upper housing 100 remains filled with liquid: the circulation being stopped, the fluid is maintained in the thin channels of the screwed connectors 16 by simple capillarity provided that the cover 200 is not open. The microsystem 150 is then reconnected to the rest of the box 1 via the connectors 16, to continue and resume the infusion. It has been tested experimentally that it is sufficient to place a drop of culture medium in each inlet and outlet hole of the chambers before reconnecting the assembly to avoid the risk of introduction of an air bubble into the chamber. a room 15.

Système de culture cellulaire dynamique Dynamic cell culture system

Selon un autre aspect, l'invention concerne un système de culture cellulaire dynamique comprenant une boîte 1 selon le premier aspect de l'invention, au moins un circuit 300 de fluide et une pompe 320, préférentiellement une pompe péristaltique, ou toute autre moyen de circulation de fluide connu de l'homme de l'art. Les différents organes sont liés sur le circuit 300 par une tuyauterie 310 constituée de tubes, préférentiellement des tubes les plus courts possibles, et à la surface interne la moins adsorbante possible afin de limiter toute variation de concentration d'une substance injectée dans le circuit 300. Le fait que la culture soit dynamique signifie qu'il y a recirculation en circuit fermé du fluide. Dans une telle configuration les conditions de développement des cellules sont plus proches de celles de l'organisme que dans les systèmes d'art antérieur dans lesquels le fluide soit est statique, soit n'effectue jamais une rotation complète de circuit (mouvement de va-et-vient de fluide dans une chambre, qui en particulier n'autorise pas de comparaison entre le fluide en entrée de chambre et celui sortant de la chambre, ou traversée unique de la chambre par un fluide qui n'est pas réutilisé). According to another aspect, the invention relates to a dynamic cell culture system comprising a box 1 according to the first aspect of the invention, at least one fluid circuit 300 and a pump 320, preferably a peristaltic pump, or any other means of fluid circulation known to those skilled in the art. The various members are connected on the circuit 300 by a pipe 310 consisting of tubes, preferably the shortest possible tubes, and the least adsorbent internal surface possible to limit any change in the concentration of a substance injected into the circuit 300 The fact that the culture is dynamic means that there is closed circuit recirculation of the fluid. In such a configuration, the cell development conditions are closer to those of the body than in the prior art systems in which the fluid is static, or never performs a complete circuit rotation (velocity movement). and / or fluid in a chamber, which in particular does not allow comparison between the fluid entering the chamber and that exiting the chamber, or single passage of the chamber with a fluid that is not reused).

Une pompe péristaltique est une pompe dans laquelle le fluide est entraîné par compression et déformation d'un tube, à la manière des contractions musculaires autour de l'oesophage par exemple. Ce système est particulièrement adapté pour l'application à la culture cellulaire pour de nombreuses raisons. Tout d'abord, il s'applique principalement aux petits débits, pour lesquels il est d'une grande précision et d'une grande souplesse. L'arrêt de la pompe coïncide exactement avec l'immobilisation du fluide dans le circuit. Ensuite, il n'y a pas d'éléments autres que le tube flexible en contact avec le fluide. Il n'y a donc pas de risque de contamination ou de fuite. Enfin une seule pompe peut gérer plusieurs circuits de fluide à la fois, notamment 24 pour une pompe Ismatec® IPC-N particulièrement préférée. Cela correspond à la totalité des chambres de deux boîtes multi-réacteurs précédemment décrites. En jouant sur le diamètre interne des tuyaux 310, il est également possible de travailler en même temps avec des débits différents selon les circuits, ce qui peut par exemple être utile pour comparer différentes cinétiques d'exposition à une substance. A peristaltic pump is a pump in which the fluid is entrained by compression and deformation of a tube, in the manner of muscular contractions around the esophagus, for example. This system is particularly suitable for application to cell culture for many reasons. Firstly, it applies mainly to small flows, for which it is of great precision and flexibility. The stoppage of the pump coincides exactly with the immobilization of the fluid in the circuit. Then, there are no elements other than the flexible tube in contact with the fluid. There is no risk of contamination or leakage. Finally, only one pump can handle several fluid circuits at a time, especially 24 for a particularly preferred Ismatec® IPC-N pump. This corresponds to the totality of the chambers of two multi-reactor boxes previously described. By varying the internal diameter of the pipes 310, it is also possible to work at the same time with different flow rates depending on the circuits, which can for example be useful for comparing different kinetics of exposure to a substance.

Un exemple de circuit avec une pompe 320 douze canaux et une boîte 1 selon l'invention est représentée figure 9. Il y a un circuit 300 de fluide par chambre 15. On remarque à nouveau qu'aucun élément supplémentaire tel un réservoir ou un piège à bulle n'est requis. La longueur de chaque circuit 300 et donc les variations de concentrations des substances injectées, sont minimales. Dans cet exemple, toutes les cultures sont parallélisées. Grâce aux connectiques 201, il est toutefois possible de réaliser des architectures très variées, avec différents réacteurs en série ou en parallèle. Cet aspect modulaire possible grâce à l'aspect dynamique de la culture cellulaire du système selon l'invention permet de simuler des métabolismes complexes, par exemple un enchaînement de plusieurs organes bioartificiels et/ou de différents types de cellules caractéristiques d'un même organe. C'est ce que l'on appelle la co-culture. En effet la réponse métabolique à une substance pourrait être à plusieurs niveaux : ne pas affecter un premier organe mais affecter un second, entraîner la sécrétion d'une substance par un premier organe qui aurait des répercussions sur un second, etc. Dans un mode de réalisation particulièrement préféré, chaque chambre 15 de la boîte multi-réacteurs simule un organe différent (foie, rein, pancréas...), ces organes bioartificiels étant câblés selon de multiples circuits représentant l'architecture humaine au plus près (rein en aval du foie par exemple). An example of a circuit with a twelve channel pump 320 and a box 1 according to the invention is shown in FIG. 9. There is a circuit 300 of fluid per chamber 15. It is again noted that no additional element such as a tank or a trap Bubble is not required. The length of each circuit 300 and therefore the variations in concentrations of the injected substances are minimal. In this example, all cultures are parallelized. Thanks to the connectors 201, it is however possible to realize very varied architectures, with different reactors in series or in parallel. This modular aspect possible thanks to the dynamic aspect of the cell culture of the system according to the invention makes it possible to simulate complex metabolisms, for example a sequence of several bioartificial organs and / or different types of characteristic cells of the same organ. This is called co-culture. Indeed the metabolic response to a substance could be on several levels: not to affect a first organ but to affect a second, to cause the secretion of a substance by a first organ that would affect a second, etc. In a particularly preferred embodiment, each chamber 15 of the multi-reactor box simulates a different organ (liver, kidney, pancreas, etc.), these bioartificial organs being wired in multiple circuits representing the closest human architecture ( kidney downstream of the liver for example).

Inserts à membranes De façon encore plus avantageuse, la boîte selon l'invention permet de simuler certains « filtres » présents dans l'organisme. Ainsi, la barrière hémato-encéphalique est une barrière anatomique qui filtre et contrôle le passage des substances sanguines et les empêche de passer librement du sang au liquide extra-cellulaire du système nerveux central. Elle isole la substance grise du reste de l'organisme et lui permet d'avoir un milieu spécifique. Seules 2% des molécules la traversent librement. Des substances qui s'avèreraient ainsi neurotoxiques si injectées directement sans le cerveau pourrait s'avérer d'une totale innocuité si injectées normalement. Pour prendre en considération cela, il est possible de placer dans les puits des inserts à membranes. Ces supports vendus dans le commerce se présentent sous la forme d'un petit disque présentant les propriétés physico-chimiques de la membrane anatomique à simuler, et s'installent dans les puits 10 d'entrée et de sortie de l'organe à isoler. La culture dynamique offerte par le système selon l'invention est encore une fois nécessaire pour utiliser cette possibilité. On peut ainsi par exemple compléter la structure décrite précédemment en simulant le passage dans le sang d'une molécule ingérée grâce à une muqueuse intestinale de synthèse. Membrane inserts Even more advantageously, the box according to the invention makes it possible to simulate certain "filters" present in the body. Thus, the blood-brain barrier is an anatomical barrier that filters and controls the passage of blood substances and prevents them from freely passing blood to the extracellular liquid of the central nervous system. It isolates the gray matter from the rest of the body and allows it to have a specific environment. Only 2% of the molecules pass through it freely. Substances that would be neurotoxic if injected directly without the brain could be completely safe if injected normally. To take this into consideration, it is possible to place membrane inserts in the wells. These commercially available carriers are in the form of a small disk having the physicochemical properties of the anatomical membrane to be simulated, and are installed in the inlet and outlet wells of the organ to be isolated. The dynamic culture offered by the system according to the invention is again necessary to use this possibility. It is thus possible, for example, to complete the structure described above by simulating the passage into the blood of a molecule ingested by means of an intestinal mucosa of synthesis.

Méthode d'ensemencement cellulaire Selon un dernier aspect, l'invention concerne une méthode d'ensemencement cellulaire de la boîte multi-bioréacteurs. Comme il a été expliqué, les connectiques 16 peuvent recevoir la pointe d'une pipette 2. Avant de pouvoir réaliser l'ensemencement à proprement parler, il est nécessaire d'accéder aux connectiques 16 en ouvrant le capot 200, en général après avoir déverrouillé les moyens de serrage 20. Dès lors, le fond des puits 10, et donc les connectiques 16, sont accessibles. L'opérateur utilise alors une pipette 2 comme instrument d'ensemencement. La configuration d'ensemencement est visible sur la figure 2a. Une fois chaque chambre ensemencée, il n'y a plus qu'à refermer le capot, connecter le ou les circuits 300, et lancer la perfusion par le fluide nutritif, pour initier le développement des cellules. In a last aspect, the invention relates to a method of cell seeding of the multi-bioreactor can. As it has been explained, the connectors 16 can receive the tip of a pipette 2. Before being able to perform seeding as such, it is necessary to access the connectors 16 by opening the cover 200, usually after having unlocked the clamping means 20. Therefore, the bottom of the wells 10, and therefore the connectors 16, are accessible. The operator then uses a pipette 2 as a seeding instrument. The seeding configuration is visible in Figure 2a. Once each room is seeded, it is only necessary to close the hood, connect the circuit 300 or circuits, and start the perfusion with the nutrient fluid, to initiate the development of cells.

De façon préférée, la pipette 2 est une micropipette jaugée. Preferably, the pipette 2 is a volumetric micropipette.

Contrairement aux pipettes graduées, ces pipettes sont conçues pour contenir un volume particulier, pour lequel elles sont extrêmement précises. Puisque le volume d'une chambre 15 est connu, ainsi que la quantité de cellules à y injecter, il est possible de déterminer le volume optimal correspondant à l'ensemencement d'une chambre, et choisir une micropipette jaugée parfaitement adaptée. Avec un tel instrument, l'opérateur n'a plus qu'à répéter pour chacune des chambres des étapes de : remplissage de la pipette 2, introduction de sa pointe dans une connectique 16 de la chambre, injection du contenu, et retrait de la pointe. Chaque ensemencement ne prend que quelques secondes, utilise une quantité rigoureusement connue et minimale de liquide cellulaire, et garantit des conditions de cultures optimales. On peut alternativement utiliser une pipette graduée remplie d'un grand volume de liquide et ensemencer à la suite les chambres 15 en visualisant le volume à injecter à chaque fois grâce aux graduations. De façon particulièrement préférée, on utilisera une pipette multicanaux adaptée aux dimensions de la plaque multi-puits 110. Il s'agit d'une pipette comportant un seul manche, mais de multiples pointes (en l'occurrence six dans le cas d'une boîte 24 puits comme représentée dans les figures). Cet instrument permet d'ensemencer simultanément une chambre de chaque rangée, et donc d'ensemencer toute la boîte en seulement deux manipulations. Unlike pipette graduates, these pipettes are designed to contain a particular volume, for which they are extremely accurate. Since the volume of a chamber 15 is known, as well as the quantity of cells to be injected therein, it is possible to determine the optimal volume corresponding to the seeding of a chamber, and to choose a perfectly adapted volumetric micropipette. With such an instrument, the operator only has to repeat for each of the chambers of the steps of: filling the pipette 2, introduction of its tip into a connector 16 of the chamber, injection of the content, and removal of the point. Each seeding takes only a few seconds, uses a rigorously known and minimal amount of cell liquid, and guarantees optimal crop conditions. Alternatively, a graduated pipette filled with a large volume of liquid may be used and the chambers 15 may be seeded afterwards, visualizing the volume to be injected each time by means of the graduations. Particularly preferably, a multichannel pipette adapted to the dimensions of the multi-well plate 110 will be used. It is a pipette comprising a single handle, but multiple tips (in this case six in the case of a 24-well box as shown in the figures). This instrument makes it possible to seed simultaneously a chamber of each row, and thus to seed the whole box in only two manipulations.

Une pipette multicanaux peut même être équipée sur un système de distribution automatisée. Un tel système comprend un bras robotisé et une alimentation ou un réservoir de fluide. Il se déplace tout seul d'une position à une autre afin d'ensemencer automatiquement toutes les chambres d'une boîte multi-bioréacteurs, voire de plusieurs. Ce genre de dispositif ouvre la voie à une culture de masse d'organes bioartificiels. A multichannel pipette can even be equipped on an automated dispensing system. Such a system includes a robotic arm and a supply or a fluid reservoir. It moves itself from one position to another in order to automatically seed all the chambers of a multi-bioreactor box, or even several. This kind of device opens the way to a mass culture of bioartificial organs.

Claims (21)

REVENDICATIONS1. Boîte (1) comprenant au moins un puits (10) et au moins une chambre microstructurée de culture cellulaire dynamique (15), caractérisée en ce que chaque chambre microstructurée (15) est connectée à un puits (10) en entrée, le fond du puits (10) étant à une altitude supérieure à tout point de la chambre (15). REVENDICATIONS1. Box (1) comprising at least one well (10) and at least one microstructured dynamic cell culture chamber (15), characterized in that each microstructured chamber (15) is connected to a well (10) at the inlet, the bottom of the well (10) being at an altitude greater than any point in the chamber (15). 2. Boîte selon la revendication précédente, caractérisée en ce que chaque chambre microstructurée (15) est connectée directement à un puits (10) via un trou (11) au fond du puits (10). 2. Box according to the preceding claim, characterized in that each microstructured chamber (15) is connected directly to a well (10) via a hole (11) at the bottom of the well (10). 3. Boîte selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'elle comprend un microsystème (150), des connectiques (16) d'interface dudit microsystème (150) venant s'insérer dans le ou les trous (11). 3. Box according to the preceding claim, characterized in that it comprises a microsystem (150), interface connectors (16) of said microsystem (150) to be inserted into the hole or holes (11). 4. Boîte selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le microsystème (150) est constitué d'une plaque inférieure (152) comprenant l'empreinte de ladite au moins une chambre microstructurée (15), et d'une plaque supérieure (151). 4. Box according to the preceding claim, characterized in that the microsystem (150) consists of a bottom plate (152) comprising the footprint of said at least one microstructured chamber (15), and a top plate (151). ). 5. Boîte selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la connectique (16) est un tube déformable faisant partie de ladite plaque supérieure (151), par lequel on peut insérer la pointe d'une pipette d'ensemencement (2) dans la chambre (15). 5. Box according to the preceding claim, characterized in that the connector (16) is a deformable tube forming part of said upper plate (151), by which one can insert the tip of a seeding pipette (2) in the bedroom (15). 6. Boîte selon la revendication 4, caractérisée en ce que la connectique (16) est un connecteur fixé au trou (11) perfusant la chambre (15) à travers des trous de la plaque supérieure (151). 6. Box according to claim 4, characterized in that the connector (16) is a connector attached to the hole (11) infusing the chamber (15) through holes in the upper plate (151). 7. Boîte selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que chaque chambre microstructurée (15) est connectée à un puits d'entrée (10a) et un puits de sortie (10b) perfusés chacun par une connectique (16) respectivement d'entrée et de sortie. 7. Box according to one of claims 3 to 6, characterized in that each microstructured chamber (15) is connected to an inlet well (10a) and an outlet well (10b) each infused with a connector (16) respectively input and output. 8. Boîte selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'un boitier inférieur (100) recouvert d'un capot étanche (200) maintenu par des moyens de serrage (20). 8. Box according to the preceding claim, characterized in that it consists of a lower housing (100) covered with a sealed cover (200) held by clamping means (20). 9. Boîte selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le boitier inférieur (100) comprend le microsystème (150) et une plaque multi-puits (110), les puits (10) étant des puits de ladite plaque multipuits (110). 9. Box according to the preceding claim, characterized in that the lower housing (100) comprises the microsystem (150) and a multiwell plate (110), the wells (10) being wells of said multiwell plate (110). 10. Boîte selon l'une des revendications 8 à 9, caractérisée en ce le capot comprend des connectiques mâle (204) perfusant les puits (10) et des connectiques femelle (201) d'entrée. 10. Box according to one of claims 8 to 9, characterized in that the cap comprises male connectors (204) perfusing wells (10) and female connectors (201) input. 11. Boîte selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'elle comprend un connecteur male (204) et un connecteur femelle (201a) par puits d'entrée (10a) et un connecteur male (204) et deux connecteurs femelle (201 b-c) par puits de sortie (10b). 25 11. Box according to the preceding claim, characterized in that it comprises a male connector (204) and a female connector (201a) by inlet well (10a) and a male connector (204) and two female connectors (201 bc ) per outlet well (10b). 25 12. Boîte selon l'une des revendications 3 à 11, caractérisée en ce que le microsystème (150) est constitué de polydimethylsiloxane. 12. Box according to one of claims 3 to 11, characterized in that the microsystem (150) consists of polydimethylsiloxane. 13. Boîte selon l'une des revendications 9 à 12, 30 caractérisée en ce que la plaque multi-puits (110) est une plaque jetable en polystyrène. 15 20 13. Box according to one of claims 9 to 12, characterized in that the multi-well plate (110) is a disposable polystyrene plate. 15 20 14. Boîte selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisée en ce que la plaque multi-puits (110) est une plaque autoclavable en polycarbonate. 14. Box according to one of claims 9 to 12, characterized in that the multi-well plate (110) is an autoclavable polycarbonate plate. 15. Boîte selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un insert à membrane est disposé dans au moins l'un des puits (10). 15. Box according to one of the preceding claims, characterized in that a membrane insert is disposed in at least one of the wells (10). 16. Système de culture cellulaire dynamique caractérisé en ce qu'il comprend - une boîte (1) selon l'une des revendications précédentes, et - au moins un circuit (300) de fluide comprenant une tuyauterie (310) de circulation munie d'un moyen (320) de circulation et connectée à au moins une chambre microstructurée (15). 16. A dynamic cell culture system characterized in that it comprises - a box (1) according to one of the preceding claims, and - at least one circuit (300) of fluid comprising a circulation pipe (310) provided with circulation means (320) connected to at least one microstructured chamber (15). 17. Système selon la revendication précédente caractérisé en ce que le moyen (320) de circulation est une pompe péristaltique multicanaux. 17. System according to the preceding claim characterized in that the means (320) for circulation is a multichannel peristaltic pump. 18. Méthode d'ensemencement cellulaire d'une boîte (1) selon l'une des revendications 8 à 15, caractérisée en ce qu'elle comprend des étapes de : a) Ouverture du capot (200) ; b) Introduction de cellules à ensemencer dans une pipette (2) ; c) Insertion de la pointe de la pipette (2) dans une connectique (16) ; d) Injection de cellules directement dans la chambre microstructurée (15) depuis la pipette (2) ; e) Fermeture étanche du capot (200) et verrouillage par les 30 moyens de serrage (20). 25 5 10 18. Method of seeding a box (1) cell according to one of claims 8 to 15, characterized in that it comprises steps of: a) opening of the cover (200); b) Introduction of cells to be seeded in a pipette (2); c) insertion of the tip of the pipette (2) into a connector (16); d) injecting cells directly into the microstructured chamber (15) from the pipette (2); e) Sealing the hood (200) and locking by the clamping means (20). 25 5 10 19. Méthode selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la pipette (2) est une micropipette jaugée, calibrée pour contenir une quantité prédéterminée de cellules correspondant à l'ensemencement optimal d'une chambre microstructurée (15). 19. Method according to the preceding claim, characterized in that the pipette (2) is a volumetric micropipette, calibrated to contain a predetermined amount of cells corresponding to optimal seeding of a microstructured chamber (15). 20. Méthode selon l'une des revendications 18 à 19, caractérisée en ce que les étapes b), c) et d) sont répétées autant de fois qu'il y a de chambres (15) dans le microsystème (150). 20. Method according to one of claims 18 to 19, characterized in that steps b), c) and d) are repeated as many times as there are chambers (15) in the microsystem (150). 21. Méthode selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la pipette (2) est une pipette multicanaux à écartement adapté à la plaque multi-puits (110). 21. Method according to the preceding claim, characterized in that the pipette (2) is a multichannel pipette spacer adapted to the multiwell plate (110).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9963669B2 (en) 2013-12-06 2018-05-08 Universite Technologie de Compiegne—UTC Facility for coupling a bioreactor with a device for physicochemically analysing or collecting samples
WO2022183132A3 (en) * 2021-02-28 2022-10-06 Melonfrost, Inc. Bioreactor systems, and related methods and apparatus

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050260745A1 (en) * 2004-05-19 2005-11-24 Massachusetts Institute Of Technology Perfused three-dimensional cell/tissue disease models
WO2006097749A1 (en) * 2005-03-16 2006-09-21 Robio Systems Ltd Fluidic devices for cell and embryo culture
WO2007008609A2 (en) * 2005-07-07 2007-01-18 The Regents Of The University Of California Methods and apparatus for cell culture array
US20070243523A1 (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Fluxion Biosciences Inc. Methods and Apparatus for the Manipulation of Particle Suspensions and Testing Thereof
WO2009024595A2 (en) * 2007-08-22 2009-02-26 Probiogen Ag Culture system and method for immunogenicity and immunofunction testing in vitro

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050260745A1 (en) * 2004-05-19 2005-11-24 Massachusetts Institute Of Technology Perfused three-dimensional cell/tissue disease models
WO2006097749A1 (en) * 2005-03-16 2006-09-21 Robio Systems Ltd Fluidic devices for cell and embryo culture
WO2007008609A2 (en) * 2005-07-07 2007-01-18 The Regents Of The University Of California Methods and apparatus for cell culture array
US20070243523A1 (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Fluxion Biosciences Inc. Methods and Apparatus for the Manipulation of Particle Suspensions and Testing Thereof
WO2009024595A2 (en) * 2007-08-22 2009-02-26 Probiogen Ag Culture system and method for immunogenicity and immunofunction testing in vitro

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BAUDOIN RÉGIS: "Développement et caractérisation d'une puce à cellules pour le calibrage d'agents toxiques", THESIS PRÉSENTÉE POUR L'OBTENTION DU GRADE DE DOCTEUR DE L'UTC, XX, XX, 27 November 2008 (2008-11-27), pages 1 - 61, XP002576413, Retrieved from the Internet <URL:http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/34/23/42/PDF/Rapport_THESE_Ve rsion_finale.pdf> [retrieved on 20100401] *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9963669B2 (en) 2013-12-06 2018-05-08 Universite Technologie de Compiegne—UTC Facility for coupling a bioreactor with a device for physicochemically analysing or collecting samples
WO2022183132A3 (en) * 2021-02-28 2022-10-06 Melonfrost, Inc. Bioreactor systems, and related methods and apparatus

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