FR3135631A1 - Microfluidic chip for cell growth - Google Patents

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FR3135631A1
FR3135631A1 FR2204667A FR2204667A FR3135631A1 FR 3135631 A1 FR3135631 A1 FR 3135631A1 FR 2204667 A FR2204667 A FR 2204667A FR 2204667 A FR2204667 A FR 2204667A FR 3135631 A1 FR3135631 A1 FR 3135631A1
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FR
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distinct
reservoir
plane
chambers
solutions
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FR2204667A
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Halima ALEM-MARCHAND
Zakaria BAKA
Cécile LEMAITRE
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Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite de Lorraine
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Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite de Lorraine
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Abstract

« Puce microfluidique pour croissance cellulaire » Puce microfluidique (1) pour la croissance de cellules comprenant un réservoir (2) apte à contenir une solution, au moins deux chambres (3) distinctes aptes à être alimentées en solution provenant du réservoir et aptes à recevoir une ou plusieurs cellules, au moins deux canaux afférents (4) distincts reliant chacun une sortie (5) du réservoir, parmi au moins deux sorties (5) distinctes du réservoir, à une chambre parmi les au moins deux chambres distinctes et au moins deux canaux efférents (6) distincts reliant chacun une chambre parmi les au moins deux chambres distinctes à une évacuation (7), ladite évacuation étant apte à permettre l’évacuation de solution depuis chacune des au moins deux chambres. Figure pour l’abrégé : Figure 1“Microfluidic chip for cell growth” Microfluidic chip (1) for the growth of cells comprising a reservoir (2) capable of containing a solution, at least two separate chambers (3) capable of being supplied with solution coming from the reservoir and capable of receiving one or more cells, at least two distinct afferent channels (4) each connecting an outlet (5) of the reservoir, among at least two distinct outlets (5) of the reservoir, to one chamber among the at least two distinct chambers and at least two distinct efferent channels (6) each connecting one chamber among the at least two distinct chambers to an evacuation (7), said evacuation being capable of allowing the evacuation of solution from each of the at least two chambers. Figure for abstract: Figure 1

Description

Puce microfluidique pour croissance cellulaireMicrofluidic chip for cell growth

La présente invention appartient au domaine des puces microfluidiques et, en particulier, au domaine des organes sur puces et cancers sur puces (OCSP).The present invention belongs to the field of microfluidic chips and, in particular, to the field of organs on chips and cancers on chips (OCSP).

Ce type de puce OSCP permet de reconstituer des tissues et/ou des organes. Il s’agit d’un outil permettant la modélisationin vitrod’organes humains et de pathologies humaines, en particulier de cellules cancéreuses.This type of OSCP chip makes it possible to reconstitute tissues and/or organs. This is a tool allowing the in vitro modeling of human organs and human pathologies, in particular cancer cells.

Ces puces sont conçues pour imiter et reproduire les conditions et milieuxin vivo, tels que les différents signaux cellulaires et extracellulaires, par exemple moléculaires, structurels et physiques, pour un système ou organe donné.These chips are designed to mimic and reproduce in vivo conditions and environments, such as the different cellular and extracellular signals, for example molecular, structural and physical, for a given system or organ.

Etat de la technique antérieureState of the prior art

On connaît dans l’état de la technique, les modèles de culture ou croissance cellulaire classiques, en deux dimensions. Des efforts sont réalisés pour trouver des alternatives à ces modèles qui sont peu représentatifs de la complexité des tissus et organes humains.Conventional two-dimensional cell culture or growth models are known in the state of the art. Efforts are being made to find alternatives to these models which are poorly representative of the complexity of human tissues and organs.

Il existe dans l’état de la technique des dispositifs OCSP. Toutefois, leur usage à grande échelle est encore restreint compte tenu du manque de dispositifs standardisés et de l’absence de solutions commerciales viables et peu couteuses.There are OCSP devices in the state of the art. However, their large-scale use is still limited given the lack of standardized devices and the absence of viable and inexpensive commercial solutions.

La présente invention vise à pallier, au moins en partie, les inconvénients des dispositifs de l’état de l’art.The present invention aims to overcome, at least in part, the disadvantages of state-of-the-art devices.

Un but de l’invention est, en outre, de proposer une puce microfluidique :
- plus simple à fabriquer, et/ou
- plus simple à manipuler, et/ou
- avec de faibles coûts de production, et/ou
- permettant de paralléliser les essais sur une même puce, et/ou
- permettant de simuler un grand nombre de cellules ou tumeurs sur une même puce, et/ou
- de modéliserin vitro, de manière fidèle, des organes humains et/ou des pathologies, et/ou
- permettant de reproduire ou imiter :
● les conditions rencontrées dans le corps et/ou dans un organisme et/ou dans un milieu biologique, et/ou
● les conditions de circulation du fluide dans les capillaires sanguins, et/ou
● l’environnement des cellules dans le corps et/ou dans un organisme et/ou dans un milieu biologique.
An aim of the invention is, furthermore, to propose a microfluidic chip:
- simpler to manufacture, and/or
- easier to handle, and/or
- with low production costs, and/or
- allowing tests to be parallelized on the same chip, and/or
- making it possible to simulate a large number of cells or tumors on the same chip, and/or
- to faithfully model human organs and/or pathologies in vitro , and/or
- allowing you to reproduce or imitate:
● the conditions encountered in the body and/or in an organism and/or in a biological environment, and/or
● the conditions of fluid circulation in the blood capillaries, and/or
● the environment of cells in the body and/or in an organism and/or in a biological environment.

Présentation de l’inventionPresentation of the invention

A cet effet, il est proposé une puce microfluidique pour la croissance de cellules. La puce microfluidique selon l’invention comprend :
- un réservoir apte à contenir une solution,
- au moins deux chambres distinctes aptes à être alimentées en solution provenant du réservoir et aptes à recevoir une ou plusieurs cellules, de préférence assemblées en 2D ou 3D sphéroïde ou organoides,
- au moins deux canaux afférents distincts, de préférence une série de canaux afférents distincts, reliant chacun une sortie du réservoir, parmi au moins deux sorties distinctes du réservoir, à une chambre parmi les au moins deux chambres distinctes,
- au moins deux canaux efférents distincts reliant chacun une chambre parmi les au moins deux chambres distinctes à une évacuation, ladite évacuation étant apte à permettre l’évacuation de solution depuis chacune des au moins deux chambres.
For this purpose, a microfluidic chip is proposed for cell growth. The microfluidic chip according to the invention comprises:
- a reservoir capable of containing a solution,
- at least two separate chambers capable of being supplied with solution from the reservoir and capable of receiving one or more cells, preferably assembled in 2D or 3D spheroids or organoids,
- at least two distinct afferent channels, preferably a series of distinct afferent channels, each connecting an outlet of the reservoir, among at least two distinct outlets of the reservoir, to one chamber among the at least two distinct chambers,
- at least two distinct efferent channels each connecting one chamber among the at least two distinct chambers to an evacuation, said evacuation being capable of allowing the evacuation of solution from each of the at least two chambers.

De préférence, la puce microfluidique selon l’invention est apte à et/ou agencée pour permettre la croissance de cellules et/ou d’organes.Preferably, the microfluidic chip according to the invention is capable of and/or arranged to allow the growth of cells and/or organs.

De préférence, dans la présente demande, il est entendu par « au moins deux », deux ou plus.Preferably, in the present application, it is understood by “at least two”, two or more.

De préférence, dans la présente demande, il est entendu par entrées de la chambre, sorties de la chambre, canaux afférents ou canaux efférents « distincts », des entrées, sorties ou canaux indépendants, individuels ou différents.Preferably, in the present application, the term “entrances to the chamber, exits to the chamber, afferent channels or “distinct” efferent channels means independent, individual or different inputs, outputs or channels.

De préférence, les au moins deux canaux afférents distincts sont situés en amont des au moins deux chambres par rapport à un sens selon lequel la solution est destinée à s’écouler ou circuler dans la puce microfluidique.Preferably, the at least two distinct afferent channels are located upstream of the at least two chambers with respect to a direction in which the solution is intended to flow or circulate in the microfluidic chip.

De préférence, les au moins deux canaux efférents distincts sont situés en aval des au moins deux chambres par rapport à un sens selon lequel la solution est destinée à s’écouler ou circuler dans la puce microfluidique.Preferably, the at least two distinct efferent channels are located downstream of the at least two chambers with respect to a direction in which the solution is intended to flow or circulate in the microfluidic chip.

De préférence, les au moins deux sorties du réservoir sont, de préférence chacune, disposées en des zones distinctes du réservoir.Preferably, the at least two outlets from the tank are, preferably each, arranged in distinct zones of the tank.

De préférence, les au moins deux canaux afférents distincts sont chacun connecté ou relié à une zone distincte du réservoir.Preferably, the at least two distinct afferent channels are each connected or linked to a distinct zone of the reservoir.

De préférence, les au moins deux canaux efférents distincts sont chacun connecté ou relié à une zone distincte du réservoir.Preferably, the at least two distinct efferent channels are each connected or connected to a distinct zone of the reservoir.

Selon l’invention, de préférence, un seul ou un unique réservoir permet d’alimenter plusieurs chambres avec des solutions différentes ou distinctes. De préférence encore, un seul ou un unique réservoir permet d’alimenter chacune des chambres avec des solutions différentes ou distinctes. Cela permet, entre autres, de paralléliser les essais et tests. Cela permet, entre autres, d’obtenir des modèles plus fiables. Cela permet, entre autres, de tester au moins deux concentrations de médicaments sur une même puce. Cela permet, entre autres, de tester directement la cytotoxicité de médicaments sous forme de molécules ou de matériaux tels que, par exemple, des liposomes, des nanoparticules inorganiques, des nanoparticules organiques/inorganiques, des médicaments formulés à l’intérieur d’une structure liposomale.According to the invention, preferably, a single or unique tank makes it possible to supply several chambers with different or distinct solutions. Preferably, a single or unique tank makes it possible to supply each of the chambers with different or distinct solutions. This makes it possible, among other things, to parallelize trials and tests. This allows, among other things, to obtain more reliable models. This allows, among other things, to test at least two drug concentrations on the same chip. This allows, among other things, to directly test the cytotoxicity of drugs in the form of molecules or materials such as, for example, liposomes, inorganic nanoparticles, organic/inorganic nanoparticles, drugs formulated inside a structure liposomal.

Dans la présente demande, il peut être entendu par solutions différentes ou distinctes des solutions de composition ou de nature différentes. Une solution alimentant une des chambres peut comprendre un ou des solutés et au moins une partie dudit ou desdits solutés sont différents d’au moins une partie du ou des solutés d’au moins une autre des solutions alimentant une autre des chambres. Une solution alimentant une des chambres peut comprendre un ou des solutés et au moins une partie dudit ou desdits solutés sont en concentration différente d’au moins une partie du ou des solutés d’au moins une autre des solutions alimentant une autre des chambres. De préférence, le ou les solutés d’une solution alimentant une des chambres peuvent être identiques au ou aux solutés d’une, de plusieurs ou de chacune des solutions alimentant la ou les autres chambres.In the present application, different or distinct solutions may be understood as solutions of different composition or nature. A solution supplying one of the chambers may comprise one or more solutes and at least a part of said solute(s) are different from at least a part of the solute(s) of at least one other of the solutions supplying another of the chambers. A solution supplying one of the chambers may comprise one or more solutes and at least a part of said solute(s) are in a concentration different from at least a part of the solute(s) of at least one other of the solutions supplying another of the chambers. Preferably, the solute(s) of a solution supplying one of the chambers may be identical to the solute(s) of one, several or each of the solutions supplying the other chamber(s).

Dans la présente demande, il peut être entendu par solutions différentes ou distinctes alimentant les chambres des solutions de composition identique. De préférence encore, une solution alimentant une des chambres :
- présente une composition identique à au moins une autre des solutions alimentant une autre des chambres,
- comprend un ou des solutés en concentrations différentes des solutés de ladite au moins une autre des solutions.
In the present application, different or distinct solutions supplying the chambers may be understood as solutions of identical composition. Preferably, a solution supplying one of the chambers:
- has a composition identical to at least one other of the solutions supplying another of the chambers,
- comprises one or more solutes in concentrations different from the solutes of said at least one other solution.

Dans la présente demande, une, plusieurs ou chacune des solutions distinctes ou différentes alimentant les chambres peuvent :
- être de composition identique, et
- comprendre un ou des solutés en concentrations différentes.
In the present application, one, more or each of the distinct or different solutions supplying the rooms can:
- be of identical composition, and
- include one or more solutes in different concentrations.

De préférence, la puce microfluidique selon l’invention est destinée à être utilisée dans le domaine des organes sur puces et/ou cancers sur puces (OCSP).Preferably, the microfluidic chip according to the invention is intended to be used in the field of organs on chips and/or cancers on chips (OCSP).

Il est entendu par organoïde une structure multicellulaire tridimensionnelle qui reproduit in vitro la micro-anatomie d'un organeBy organoid is meant a three-dimensional multicellular structure which reproduces in vitro the micro-anatomy of an organ

De préférence, au moins une partie de chacun des au moins deux canaux afférents forme une sinusoïde ou un serpentin.Preferably, at least part of each of the at least two afferent channels forms a sinusoid or a serpentine.

De préférence, la totalité des aux moins deux canaux afférents forme une sinusoïde.Preferably, all of the at least two afferent channels form a sinusoid.

De préférence, au moins une partie, de préférence encore la totalité, de chacun des au moins deux canaux afférents forme un serpentin.Preferably, at least part, more preferably all, of each of the at least two afferent channels forms a serpentine.

Les serpentins ont, de préférence, pour effet de mimer ou reproduire ou imiter la circulation du fluide dans les capillaires sanguins. Cela permet, entre autres, de reproduire les phénomènes observés dans les capillaires sanguins tel que, à titre d’exemple non limitant, le phénomène d’opsonisation. Le phénomène d’opsonisation peut être définie comme la formation d’une couronne de protéines. Cela permet, entre autres, d’augmenter la longueur du parcours de la solution dans les canaux afférents. Cela permet, entre autres, d’augmenter la longueur du parcours de la solution dans les canaux afférents en limitant l’augmentation de taille associé et/ou l’encombrement de la puce microfluidiqueThe coils preferably have the effect of mimicking or reproducing or imitating the circulation of fluid in the blood capillaries. This makes it possible, among other things, to reproduce the phenomena observed in blood capillaries such as, as a non-limiting example, the phenomenon of opsonization. The opsonization phenomenon can be defined as the formation of a protein corona. This makes it possible, among other things, to increase the length of the solution’s journey through the related channels. This makes it possible, among other things, to increase the length of the solution's path in the relevant channels by limiting the associated increase in size and/or the bulk of the microfluidic chip.

De préférence, la partie sinusoïdale ou le serpentin d’un, de plusieurs ou de chacun des au moins deux canaux afférents comprend au moins trois périodes.Preferably, the sinusoidal part or the coil of one, several or each of the at least two afferent channels comprises at least three periods.

Il peut être entendu par « partie sinusoïdale comprenant au moins trois périodes » un serpentin comprenant au moins six coudes.“Sinusoidal part comprising at least three periods” can be understood as a coil comprising at least six bends.

De préférence, un canal afférent ayant une partie sinusoïdale comprenant au moins trois périodes présente une longueur suffisante pour obtenir une homogénéisation satisfaisante de la solution circulant dans ledit canal afférent.Preferably, an afferent channel having a sinusoidal part comprising at least three periods has a sufficient length to obtain satisfactory homogenization of the solution circulating in said afferent channel.

Le réservoir peut comprendre au moins deux entrées distinctes aptes à permettre l’alimentation du réservoir en solution.The tank may include at least two separate inlets capable of allowing the supply of solution to the tank.

De préférence, les au moins deux entrées sont, de préférence chacune, disposées en des zones distinctes du réservoir.Preferably, the at least two inlets are, preferably each, arranged in distinct zones of the tank.

Les entrées du réservoir sont aptes à permettre l’alimentation en solution du réservoir.The tank inlets are suitable for supplying solution to the tank.

De préférence, le réservoir est apte à être alimenté en solution.Preferably, the reservoir is capable of being supplied with solution.

De préférence, il est entendu par solution distinctes ou différentes des solutions de même composition mais de concentrations différentes.Preferably, distinct or different solutions are understood to mean solutions of the same composition but of different concentrations.

De préférence, le réservoir est apte à être alimenté avec plusieurs solutions liquides.Preferably, the reservoir is capable of being supplied with several liquid solutions.

De préférence, le réservoir est apte à laisser transiter en son sein plusieurs solutions liquides.Preferably, the reservoir is capable of allowing several liquid solutions to pass through it.

De préférence, le réservoir est apte à être alimenté en solution.Preferably, the reservoir is capable of being supplied with solution.

De préférence, le réservoir est apte être alimenté par plusieurs solutions identiques ou différentes.Preferably, the reservoir is capable of being supplied with several identical or different solutions.

De préférence, les au moins deux entrées du réservoir sont comprises dans une partie du réservoir en vis-à-vis d’une partie du réservoir sur laquelle sont comprises les au moins deux sorties du réservoir.Preferably, the at least two inlets of the tank are included in a part of the tank facing a part of the tank on which the at least two outlets of the tank are included.

De préférence, les au moins deux entrées du réservoir sont situées ou disposées sur ou le long d’une partie du réservoir.Preferably, the at least two tank inlets are located or arranged on or along a part of the tank.

De préférence, les au moins deux entrées du réservoir sont comprises dans une partie d’une paroi du réservoir.Preferably, the at least two inlets of the tank are included in a part of a wall of the tank.

De préférence, les au moins deux entrées du réservoir sont comprises dans une partie du réservoir en vis-à-vis d’une partie d’une partie d’une paroi du réservoir sur laquelle sont comprises les au moins deux sorties du réservoir.Preferably, the at least two inlets of the tank are included in a part of the tank facing a part of a part of a wall of the tank on which the at least two outlets of the tank are included.

De préférence, les au moins deux sorties du réservoir sont situées ou disposées sur ou le long d’une partie du réservoir.Preferably, the at least two outlets from the tank are located or arranged on or along a part of the tank.

De préférence, les au moins deux sorties du réservoir sont comprises dans une partie d’une paroi du réservoir.Preferably, the at least two outlets from the tank are included in part of a wall of the tank.

Les au moins deux entrées, de préférence chacune des au moins deux entrées, et les au moins deux sorties, de préférence chacune des au moins deux sorties, peuvent être comprises dans un même plan, dit plan axial.The at least two inputs, preferably each of the at least two inputs, and the at least two outputs, preferably each of the at least two outputs, can be included in the same plane, called the axial plane.

De préférence, le plan axial est sécant de chacune des entrées et de chacune des sorties du réservoir.Preferably, the axial plane intersects each of the inlets and each of the outlets of the tank.

De préférence, le réservoir s’étend principalement selon un axe, dit axe de dilution, qui s’étend principalement perpendiculairement à la direction principale selon laquelle est destinée à circuler la solution dans la puce depuis le réservoir vers l’évacuation.Preferably, the reservoir extends mainly along an axis, called the dilution axis, which extends mainly perpendicular to the main direction in which the solution is intended to circulate in the chip from the reservoir towards the evacuation.

De préférence, le réservoir est de forme oblongue.Preferably, the reservoir is oblong in shape.

De préférence, une longueur du réservoir s’étend selon l’axe de dilution.Preferably, a length of the reservoir extends along the dilution axis.

La longueur du réservoir et/ou l’axe de dilution peut être courbe.The length of the tank and/or the dilution axis can be curved.

De préférence, la longueur du réservoir et/ou l’axe de dilution est rectiligne.Preferably, the length of the tank and/or the dilution axis is rectilinear.

De préférence, l’axe de dilution est compris dans le plan axial.Preferably, the dilution axis is included in the axial plane.

La direction selon laquelle la solution est destinée à circuler dans le réservoir s’étend depuis une, plusieurs ou chacune des entrées vers une, plusieurs ou chacune des sorties.The direction in which the solution is intended to flow in the reservoir extends from one, more or each of the inlets to one, more or each of the outlets.

De préférence, la direction selon laquelle la solution est destinée à circuler dans la puce est la direction moyenne ou principale selon laquelle la solution circule entre le réservoir vers l’évacuation.Preferably, the direction in which the solution is intended to circulate in the chip is the average or main direction in which the solution circulates between the reservoir towards the evacuation.

De préférence, les au moins deux entrées sont réparties le long d’un axe parallèle à l’axe de dilution, de préférence de sorte à former une succession ou un enchainement ou une séquence, et les au moins deux sorties sont réparties le long d’un axe parallèle à l’axe de dilution, de préférence de sorte à former une succession ou un enchainement ou une séquence.Preferably, the at least two inputs are distributed along an axis parallel to the dilution axis, preferably so as to form a succession or a sequence or a sequence, and the at least two outputs are distributed along 'an axis parallel to the dilution axis, preferably so as to form a succession or a sequence or a sequence.

De préférence :
- chacune des au moins deux entrées est intersectée par un plan distinct, dit plan d’entrée, chacun des plans d’entrée est perpendiculaire au plan axial et, de préférence à l’axe de dilution, lesdits plans d’entrées forment une succession de plans parallèles entre eux,
- chacune des au moins deux sorties est intersectée par un plan distinct, dit plan de sortie, chacun des plans de sortie est perpendiculaire au plan axial et, de préférence à l’axe de dilution, lesdits plans de sortie forment une succession de plans parallèles entre eux,
les au moins deux plans d’entrée et les au moins deux plans de sortie sont parallèles entre eux.
Preferably:
- each of the at least two entrances is intersected by a distinct plane, called the entrance plane, each of the entrance planes is perpendicular to the axial plane and, preferably at the dilution axis, said entrance planes form a succession planes parallel to each other,
- each of the at least two outlets is intersected by a distinct plane, called the outlet plane, each of the outlet planes is perpendicular to the axial plane and, preferably to the dilution axis, said outlet planes form a succession of parallel planes between them,
the at least two input planes and the at least two output planes are parallel to each other.

De préférence, au moins un plan d’entrée est compris entre deux plans de sortie et/ou au moins un plan de sortie est compris entre deux plans d’entrée.Preferably, at least one input plane is included between two output planes and/or at least one output plane is included between two input planes.

De préférence, pour une chambre considérée :
- une extrémité du canal afférent à laquelle est reliée la chambre considérée est tangente à la chambre considérée pour, de préférence imiter ou reproduire les contraintes, en particulier les forces de cisaillement, s’exerçant sur les cellules dans l’organisme, et
- une extrémité du canal efférent à laquelle est reliée la chambre considérée est tangente à la chambre considérée pour, de préférence imiter ou reproduire les contraintes, en particulier les forces de cisaillement, s’exerçant sur les cellules dans l’organisme.
Preferably, for a room considered:
- one end of the afferent channel to which the chamber considered is connected is tangent to the chamber considered to preferably imitate or reproduce the stresses, in particular the shearing forces, exerted on the cells in the body, and
- one end of the efferent canal to which the chamber considered is connected is tangent to the chamber considered to preferably imitate or reproduce the stresses, in particular the shearing forces, exerted on the cells in the body.

De préférence, une, plusieurs ou chacune des chambres comprennent un canal annulaire à la périphérie, ou bordant ou formant un pourtour, de la des ou de chacune des chambres.Preferably, one, more or each of the chambers comprise an annular channel at the periphery, or bordering or forming a periphery, of the or each of the chambers.

Selon l’invention, le canal annulaire bordant le pourtour de la, des ou de chacune des chambres a pour effet, de préférence, d’imiter ou de reproduire les conditions dans l’organisme. De préférence encore, le canal annulaire bordant le pourtour de la, des ou de chacune des chambres a pour effet de répartir la solution autour de la ou des cellules.According to the invention, the annular channel bordering the periphery of the one or more or each of the chambers has the effect, preferably, of imitating or reproducing the conditions in the body. More preferably, the annular channel bordering the perimeter of the chamber(s) or each of the chambers has the effect of distributing the solution around the cell(s).

De préférence, l’extrémité du canal afférent à laquelle est reliée la chambre considérée et l’extrémité du canal efférent à laquelle est reliée la chambre considérée forment ou constituent, une partie, de préférence au moins une partie, du canal annulaire de la chambre considérée.Preferably, the end of the afferent canal to which the chamber in question is connected and the end of the efferent canal to which the chamber in question is connected form or constitute a part, preferably at least a part, of the annular canal of the chamber considered.

Selon l’invention, il est également proposé un procédé de croissance cellulaire sur une puce microfluidique, de préférence mais non exclusivement sur la puce microfluidique selon l’invention, comprenant les étapes consistant à :
- alimenter au moins deux chambres distinctes de la puce microfluidique, chacune des au moins deux chambres distinctes étant alimentée avec une solution distincte, dite solution fille, provenant d’un réservoir de la puce microfluidique,
- convoyer chacune des solutions filles distinctes, depuis une sortie du réservoir, parmi au moins deux sorties distinctes du réservoir, dans un canal afférent distinct, parmi au moins deux canaux afférents distincts de la puce microfluidique étant, de préférence, chacun connecté à une zone distincte du réservoir de la puce microfluidique,
- évacuer les solutions depuis les au moins deux chambres via au moins deux canaux efférents distincts de la puce microfluidique, lesdits au moins deux canaux efférents distincts reliant chacun une chambre, parmi les au moins deux chambres distinctes, à une évacuation.
According to the invention, there is also proposed a cell growth method on a microfluidic chip, preferably but not exclusively on the microfluidic chip according to the invention, comprising the steps consisting of:
- supply at least two distinct chambers of the microfluidic chip, each of the at least two distinct chambers being supplied with a distinct solution, called daughter solution, coming from a reservoir of the microfluidic chip,
- convey each of the distinct daughter solutions, from an outlet of the reservoir, among at least two distinct outlets of the reservoir, in a distinct afferent channel, among at least two distinct afferent channels of the microfluidic chip being, preferably, each connected to a zone distinct from the reservoir of the microfluidic chip,
- evacuate the solutions from the at least two chambers via at least two distinct efferent channels of the microfluidic chip, said at least two distinct efferent channels each connecting one chamber, among the at least two distinct chambers, to an evacuation.

De préférence, l’étape consistant à alimenter chacune des au moins deux chambres distinctes de la puce microfluidique avec une solution fille distincte peut également être décrite comme une étape consistant à alimenter, en parallèle et/ou simultanément, plusieurs chambres distinctes, de préférence agencées en parallèle, d’une même puce microfluidique avec une solution distincte.Preferably, the step consisting of supplying each of the at least two distinct chambers of the microfluidic chip with a distinct daughter solution can also be described as a step consisting of supplying, in parallel and/or simultaneously, several distinct chambers, preferably arranged in parallel, of the same microfluidic chip with a distinct solution.

De préférence, la croissance cellulaire s’effectue dans les canaux afférents et/ou dans les au moins deux chambres distinctes.Preferably, cell growth takes place in the afferent channels and/or in the at least two distinct chambers.

De préférence, le procédé comprend une étape consistant à alimenter le réservoir avec au moins deux solutions distinctes, dites solutions mères, étant chacune injectée dans le réservoir via une entrée distincte du réservoir parmi au moins deux entrées distinctes du réservoir.Preferably, the method comprises a step consisting of supplying the reservoir with at least two distinct solutions, called mother solutions, each being injected into the reservoir via a distinct inlet of the reservoir among at least two distinct inlets of the reservoir.

De préférence, le procédé comprend l’étape consistant à mélanger dans le réservoir, de manière contrôlée, deux solutions mères, parmi les au moins deux solutions mères distinctes, de sorte à obtenir un mélange, de préférence un mélange souhaité ou recherché, des deux solutions mères au niveau d’une sortie du réservoir, parmi les au moins deux sorties distinctes du réservoir ; le mélange obtenu constituant une solution fille qui est distincte de l’au moins une autre des au moins deux solutions filles distinctes.Preferably, the method comprises the step of mixing in the tank, in a controlled manner, two stock solutions, among the at least two distinct stock solutions, so as to obtain a mixture, preferably a desired or desired mixture, of the two mother solutions at an outlet of the tank, among the at least two distinct outlets of the tank; the mixture obtained constituting a daughter solution which is distinct from at least one other of the at least two distinct daughter solutions.

De préférence, le mélange souhaité ou recherché est obtenu en contrôlant une ou des conditions du mélange.Preferably, the desired or desired mixture is obtained by controlling one or more conditions of the mixture.

Les conditions du mélange peuvent être :
- une concentration des solutions mères, et/ou
- un débit des solutions mères, et/ou
- une géométrie du réservoir et/ou un volume du réservoir, et/ou
- un agencement, de préférence relativement aux sorties du réservoir, des entrées du réservoir, et/ou
- un agencement, de préférence relativement aux entrées du réservoir, des sorties du réservoir.
The mixing conditions can be:
- a concentration of the stock solutions, and/or
- a flow rate of the stock solutions, and/or
- a geometry of the tank and/or a volume of the tank, and/or
- an arrangement, preferably relative to the tank outlets, tank inlets, and/or
- an arrangement, preferably relative to the tank inlets, of the tank outlets.

De préférence, l’étape consistant à mélanger les deux solutions mères de sorte à obtenir un mélange des deux solutions mères consiste à diluer, dans le réservoir de la puce microfluidique, au moins une des solutions mères pour obtenir au moins une des solutions filles.Preferably, the step consisting of mixing the two mother solutions so as to obtain a mixture of the two mother solutions consists of diluting, in the reservoir of the microfluidic chip, at least one of the mother solutions to obtain at least one of the daughter solutions.

De préférence, le procédé comprend une étape consistant à diluer, dans le réservoir de la puce microfluidique, une, de préférence plusieurs, de préférence encore chacune, des solutions mères pour obtenir respectivement une, plusieurs ou chacune des solutions filles.Preferably, the method comprises a step consisting of diluting, in the reservoir of the microfluidic chip, one, preferably several, more preferably each, of the mother solutions to obtain respectively one, several or each of the daughter solutions.

Au moins une, de préférence encore plusieurs, de préférence encore de chacune, des solutions mères peuvent comprendre un ou des solutés en concentrations différentes du ou des solutés d’au moins une, de préférence de plusieurs, de préférence encore de chacune, des solutions filles.At least one, more preferably several, more preferably each, of the stock solutions may comprise one or more solutes in concentrations different from the solute(s) of at least one, preferably several, more preferably each, of the solutions girls.

Une, de préférence plusieurs, de préférence encore chacune, des solutions filles peuvent consister en une dilution d’une des solutions mères.One, preferably several, preferably each, of the daughter solutions may consist of a dilution of one of the mother solutions.

De préférence, au moins une entrée du réservoir alimente le réservoir avec solution mère différente ou distincte d’au moins une autre solution mère alimentant le réservoir par une ou plusieurs autres des entrées du réservoir.Preferably, at least one inlet of the tank supplies the tank with a stock solution different or distinct from at least one other stock solution supplying the tank through one or more other of the tank inlets.

De préférence, le procédé comprend l’étape consistant à homogénéiser le mélange obtenu dans le canal afférent reliant une des chambres à la sortie au niveau de laquelle le mélange des deux solutions mères est obtenu.Preferably, the method comprises the step of homogenizing the mixture obtained in the afferent channel connecting one of the chambers to the outlet at which the mixture of the two mother solutions is obtained.

De préférence, le mélange des deux solutions mères est réalisé le long d’une interface comprise dans ou s’étendant selon un plan, dit plan de sortie, qui est :
● perpendiculaire à un plan, dit plan axial, dans lequel sont comprises les au moins deux entrées et les au moins deux sorties du réservoir, de préférence le plan axial est sécant aux entrées et aux sorties du réservoir,
● sécant à la sortie au niveau de laquelle le mélange des deux solutions mères est obtenu.
Preferably, the mixture of the two mother solutions is carried out along an interface included in or extending along a plane, called the exit plane, which is:
● perpendicular to a plane, called the axial plane, in which the at least two inlets and the at least two outlets of the tank are included, preferably the axial plane intersects the inlets and outlets of the tank,
● secant at the outlet at which the mixture of the two mother solutions is obtained.

De préférence, le plan de sortie est compris entre deux plans, dit d’entrée, distincts qui sont :
● perpendiculaires au plan axial,
● chacun sécant à une entrée différente parmi les au moins deux entrées du réservoir.
Preferably, the exit plane is between two distinct, so-called entry, planes which are:
● perpendicular to the axial plane,
● each secant at a different inlet among the at least two inlets of the reservoir.

De préférence, la puce microfluidique selon l’invention est apte à, de préférence encore est agencée pour, de manière davantage préférée est spécialement conçue pour, mettre en œuvre le procédé selon l’invention.Preferably, the microfluidic chip according to the invention is capable of, more preferably is arranged for, more preferably is specially designed to, implement the method according to the invention.

Toute caractéristique de la puce microfluidique selon l’invention est directement transposable au procédé et inversement.Any characteristic of the microfluidic chip according to the invention can be directly transposed to the process and vice versa.

Description des figuresDescription of figures

D’autres avantages et particularités de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de mises en œuvre et de modes de réalisation nullement limitatifs, et des dessins annexés suivants :Other advantages and particularities of the invention will appear on reading the detailed description of implementations and embodiments in no way limiting, and the following appended drawings:

la est une représentation schématique d’une coupe longitudinale dans le plan axial d’une puce microfluidique selon un mode de réalisation de l’invention, there is a schematic representation of a longitudinal section in the axial plane of a microfluidic chip according to one embodiment of the invention,

la est une représentation schématique d’une simulation illustrant les étapes de convoi des solutions filles dans les canaux afférents d’une puce microfluidique selon un mode de réalisation et de mélange des solutions mères dans le réservoir de la puce microfluidique selon le mode de réalisation, there is a schematic representation of a simulation illustrating the steps of conveying the daughter solutions into the related channels of a microfluidic chip according to one embodiment and mixing the mother solutions in the reservoir of the microfluidic chip according to the embodiment,

la est une représentation schématique d’une simulation illustrant les étapes de convoi des solutions filles dans les canaux afférents d’une puce microfluidique selon un mode de réalisation et de mélange des solutions mères dans le réservoir de la puce microfluidique selon le mode de réalisation. there is a schematic representation of a simulation illustrating the steps of conveying the daughter solutions into the afferent channels of a microfluidic chip according to one embodiment and mixing the mother solutions in the reservoir of the microfluidic chip according to the embodiment.

Les modes de réalisation décrits ci-après étant nullement limitatifs, on pourra notamment considérer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites, isolées des autres caractéristiques décrites (même si cette sélection est isolée au sein d'une phrase comprenant ces autres caractéristiques), si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. Cette sélection comprend au moins une caractéristique, de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure.The embodiments described below being in no way limiting, we may in particular consider variants of the invention comprising only a selection of characteristics described, isolated from the other characteristics described (even if this selection is isolated within a sentence including these other characteristics), if this selection of characteristics is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention compared to the state of the prior art. This selection includes at least one characteristic, preferably functional without structural details, or with only part of the structural details if this part only is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention compared to the state of the prior art. .

En référence aux FIGURES 1 à 3, il est présenté un mode de réalisation d’une puce microfluidique 1, dite puce 1, pour la croissance de cellules selon l’invention. La puce 1 comprend un réservoir 2 apte à contenir une solution. Le réservoir 2 comprend au moins deux entrées 8 aptes à permettre l’alimentation du réservoir 2 en solution. La puce 1 comprend deux entrées 8 distinctes sur la et quatre entrées 8 distinctes sur les FIGURES 1et 3. La solution est, par exemple, un milieu de culture. La puce 1 comprend cinq chambres 3 distinctes aptes à être alimentées en solution provenant du réservoir 2 et aptes à recevoir une ou plusieurs cellules. Les chambres 3 sont de forme cylindrique et présentent un diamètre de 10 mm dans le plan axial 9, c’est-à-dire dans le plan de coupe de la , selon le mode de réalisation. Les chambres 3 présentent une épaisseur de 1,5 mm. L’épaisseur s’étend perpendiculairement au plan axial 9. L’épaisseur s’étend perpendiculairement à la direction 11 selon laquelle est destinée à circuler la solution dans la puce 1 depuis le réservoir 2 vers l’évacuation 7. La puce 1 comprend cinq canaux afférents 4 distincts. Chacun des canaux afférents 4 relie une sortie 5 du réservoir à une chambre 3. Le nombre de canaux afférents 4 est égal au nombre de chambre 3. La puce 1 comprend cinq canaux efférents 6 distincts. Chaque canal efférent 6 relie une chambre 3 à une évacuation 7. Le plan axial 9 intersecte les entrées 8 et les sorties 5 du réservoir 2. Selon le mode de réalisation, pour chaque entrée 8 et pour chaque sortie 5, un axe de révolution d’un entrée 8 et un axe de révolution d’une sortie 5 est compris dans le plan axial 9. L’évacuation 7 permet de recueillir la solution provenant de chacune des cinq chambres 3. Les canaux afférents 4 et efférents 6 présentent une largeur de 1 mm. La largeur s’étend dans le plan axial 9 et perpendiculairement à la direction 11. Les canaux afférents 4 et efférents 6 présentent une épaisseur de 1,5 mm.With reference to FIGURES 1 to 3, there is presented an embodiment of a microfluidic chip 1, called chip 1, for the growth of cells according to the invention. The chip 1 comprises a reservoir 2 capable of containing a solution. The tank 2 comprises at least two inlets 8 capable of allowing the supply of the tank 2 with solution. Chip 1 includes two separate inputs 8 on the and four distinct entries 8 in FIGURES 1 and 3. The solution is, for example, a culture medium. The chip 1 comprises five distinct chambers 3 capable of being supplied with solution coming from the reservoir 2 and capable of receiving one or more cells. The chambers 3 are cylindrical in shape and have a diameter of 10 mm in the axial plane 9, that is to say in the cutting plane of the , depending on the embodiment. Chambers 3 have a thickness of 1.5 mm. The thickness extends perpendicular to the axial plane 9. The thickness extends perpendicular to the direction 11 in which the solution is intended to circulate in the chip 1 from the reservoir 2 towards the evacuation 7. The chip 1 comprises five 4 distinct afferent channels. Each of the afferent channels 4 connects an outlet 5 of the reservoir to a chamber 3. The number of afferent channels 4 is equal to the number of chamber 3. The chip 1 includes five distinct efferent channels 6. Each efferent channel 6 connects a chamber 3 to an evacuation 7. The axial plane 9 intersects the inlets 8 and the outlets 5 of the reservoir 2. According to the embodiment, for each inlet 8 and for each outlet 5, an axis of revolution d an inlet 8 and an axis of revolution of an outlet 5 is included in the axial plane 9. The evacuation 7 makes it possible to collect the solution coming from each of the five chambers 3. The afferent channels 4 and efferent channels 6 have a width of 1mm. The width extends in the axial plane 9 and perpendicular to the direction 11. The afferent 4 and efferent 6 channels have a thickness of 1.5 mm.

Si le nombre d’entrées 8 est noté n et le nombre de canaux afférents 4 est noté p, le réservoir 2 comprend, de préférence, un nombre d’entrée 8 n qui est inférieur à p et qui, selon le mode de réalisation, est égal à p-1.If the number of inputs 8 is denoted n and the number of related channels 4 is denoted p, the reservoir 2 preferably comprises a number of inputs 8 n which is less than p and which, according to the embodiment, is equal to p-1.

Selon le mode de réalisation présenté, la puce microfluidique 1 est constituée de deux couches de poly(diméthylsiloxane) (PDMS) structuré colée entre elles. La structuration des couches de PDMS consiste en des motifs gravés dans le PDMS pour former les différents éléments de la puce 1 parmi lesquels on trouve, entre autres, le réservoir 2, les chambres 3, les canaux afférents 4, les sorties 5, les canaux efférents 6 et l’évacuation 7. A titre d’exemple, les canaux afférents 4 et efférents 6 présentent une épaisseur de 1,5 mm.According to the embodiment presented, the microfluidic chip 1 consists of two layers of structured poly(dimethylsiloxane) (PDMS) glued together. The structuring of the PDMS layers consists of patterns engraved in the PDMS to form the different elements of the chip 1 among which we find, among others, the reservoir 2, the chambers 3, the related channels 4, the outputs 5, the channels efferent 6 and evacuation 7. For example, the afferent 4 and efferent 6 channels have a thickness of 1.5 mm.

Les canaux afférents 4 forment une serpentin ou une sinusoïde comprenant au moins trois périodes, six périodes selon le mode de réalisation. La forme sinusoïdale offre deux effets techniques distincts. Un premier effet de reproduire l’aspect sinueux ou tortueux des capillaires sanguins. Ainsi, les conditions de circulation du fluide dans les capillaires sanguins et, par conséquent, les différents effets susceptibles de se produire in vivo, tels que, par exemple, l’opsonisation ou encore les modifications du flux du fluide circulant dans les capillaires sanguins, sont reproduits. Un autre effet est d’augmenter la longueur du parcours de la solution dans les canaux afférents 4 en limitant l’augmentation de taille associé et/ou l’encombrement de la puce 1. Augmenter la longueur des canaux afférents 4 vise à se rapprocher des conditions in vivo, c’est-à-dire de la distance importante que parcourt le fluide dans les capillaires sanguins.The afferent channels 4 form a serpentine or a sinusoid comprising at least three periods, six periods depending on the embodiment. The sinusoidal shape offers two distinct technical effects. A first effect of reproducing the sinuous or tortuous appearance of blood capillaries. Thus, the conditions of circulation of the fluid in the blood capillaries and, consequently, the different effects likely to occur in vivo, such as, for example, opsonization or modifications of the flow of the fluid circulating in the blood capillaries, are reproduced. Another effect is to increase the length of the path of the solution in the afferent channels 4 by limiting the associated increase in size and/or the bulk of the chip 1. Increasing the length of the afferent channels 4 aims to get closer to the in vivo conditions, that is to say the significant distance that the fluid travels in the blood capillaries.

Le réservoir 2 s’étend principalement selon l’axe de dilution 10 qui s’étend principalement perpendiculairement à la direction 11 selon laquelle est destinée à circuler la solution dans la puce 1 depuis le réservoir 2 vers l’évacuation 7. Les entrées 8 sont réparties le long d’un axe parallèle à l’axe de dilution 10 et les sorties 5 sont réparties le long d’un axe parallèle à l’axe de dilution 10. Selon le mode de réalisation, l’axe de dilution est compris dans le plan axial 9.The reservoir 2 extends mainly along the dilution axis 10 which extends mainly perpendicular to the direction 11 in which the solution is intended to circulate in the chip 1 from the reservoir 2 towards the evacuation 7. The inlets 8 are distributed along an axis parallel to the dilution axis 10 and the outlets 5 are distributed along an axis parallel to the dilution axis 10. According to the embodiment, the dilution axis is included in the axial plane 9.

Dans le plan axial 9 et selon l’axe de dilution 10, le réservoir 2 comprend une succession d’entrées 8 situées d’un côté du réservoir 2. Dans le plan axial 9 et selon l’axe de dilution 10, le réservoir 2 comprend une succession de sorties 5 situées du côté du réservoir 2 qui est opposé au côté comprenant la succession d’entrées 8.In the axial plane 9 and along the dilution axis 10, the tank 2 comprises a succession of inlets 8 located on one side of the tank 2. In the axial plane 9 and along the dilution axis 10, the tank 2 comprises a succession of outlets 5 located on the side of the tank 2 which is opposite the side comprising the succession of inlets 8.

Selon une direction s’étendant selon l’axe de dilution 10, le réservoir 2 comprend une alternance d’entrées 8 et de sortie 5. Selon une direction s’étendant selon l’axe de dilution 10, chaque entrée 2 est comprise entre deux sorties 5 successives. Selon une direction s’étendant selon l’axe de dilution 10, les trois sorties 5 centrales, c’est-à-dire chaque sortie 5 à l’exception des deux sorties 5 d’extrémités de la succession de sorties 5, sont chacune comprises entre deux entrées 8 successives.In a direction extending along the dilution axis 10, the tank 2 comprises an alternation of inlets 8 and outlets 5. In a direction extending along the dilution axis 10, each inlet 2 is between two 5 successive exits. In a direction extending along the dilution axis 10, the three central outlets 5, that is to say each outlet 5 with the exception of the two end outlets 5 of the succession of outlets 5, are each between two successive entries 8.

Chacune des entrées 8 est intersectée par un plan d’entrée 12 distinct. Chacun des plans d’entrée 121, 122, 123, 124 est perpendiculaire au plan axial 9. En outre, les plans d’entrée 121, 122, 123 et 124 sont perpendiculaires à l’axe de dilution 10. Les plans d’entrées 121, 122, 123, 124 forment une succession de plans parallèles entre eux. Chacune des sorties 5 est intersectée par un plan de sortie 13 distinct. Chacun des plans de sortie 131, 132, 133, 134, 135 est perpendiculaire au plan axial 9. Les plans de sortie 5 forment une succession de plans parallèles entre eux. Les plans d’entrée 121, 122, 123, 124 et les plans de sortie 131, 132, 133, 134, 135 sont donc parallèles entre eux. Chaque plan d’entrée 12 est compris entre deux plans de sortie 13. Chacun des plans de sorties 132, 133, 134, c’est-à-dire chaque plan de sortie 13 à l’exception des deux plans de sortie 131, 135 d’extrémités de la succession de plan de sortie 13, est compris entre deux plans d’entrée 12.Each of the entrances 8 is intersected by a distinct entrance plane 12. Each of the inlet planes 121, 122, 123, 124 is perpendicular to the axial plane 9. In addition, the inlet planes 121, 122, 123 and 124 are perpendicular to the dilution axis 10. The inlet planes 121, 122, 123, 124 form a succession of planes parallel to each other. Each of the exits 5 is intersected by a distinct exit plane 13. Each of the exit planes 131, 132, 133, 134, 135 is perpendicular to the axial plane 9. The exit planes 5 form a succession of planes parallel to each other. The entry planes 121, 122, 123, 124 and the exit planes 131, 132, 133, 134, 135 are therefore parallel to each other. Each input plane 12 is included between two output planes 13. Each of the output planes 132, 133, 134, that is to say each output plane 13 with the exception of the two output planes 131, 135 of ends of the succession of exit planes 13, is included between two entry planes 12.

Les caractéristiques du réservoir 2 décrites aux trois paragraphes précédents ont pour effet d’assurer le mélange de deux solutions mères, de préférence distinctes, injectées chacune, dans le réservoir 2, par deux entrées 12 successives. Le mélange des solutions mères est illustré aux figures 2 et 3 et détaillé dans la partie consacrée au procédé selon l’invention détaillée ci-dessous. Le mélange est obtenu au niveau de la sortie 5 située entre les deux entrées 8 successives, selon l’axe de dilution 10, par lesquelles les deux solutions mères, de préférence distinctes, sont injectées dans le réservoir 2. Le mélange est obtenu au niveau du plan de sortie 13 située situé entre les deux plan d’entrées 12 successives comprenant les deux entrées successives 8, selon l’axe de dilution 10, par lesquelles les deux solutions mères, de préférence distinctes, sont injectées dans le réservoir 2.The characteristics of reservoir 2 described in the three preceding paragraphs have the effect of ensuring the mixing of two stock solutions, preferably distinct, each injected into reservoir 2, through two successive inlets 12. The mixture of the stock solutions is illustrated in Figures 2 and 3 and detailed in the section devoted to the process according to the invention detailed below. The mixture is obtained at the outlet 5 located between the two successive inlets 8, along the dilution axis 10, through which the two mother solutions, preferably distinct, are injected into the reservoir 2. The mixture is obtained at the level of the outlet plane 13 located between the two successive inlet planes 12 comprising the two successive inlets 8, along the dilution axis 10, through which the two mother solutions, preferably distinct, are injected into the reservoir 2.

Selon le mode de réalisation non limitatif présenté sur les figures 1 et 3, chaque plan d’entrée 12 est située à équidistance entre deux plans de sortie 13. En outre, chacun des plans de sorties 132, 133, 134, est situé à équidistance entre deux plans d’entrée 12. Selon le mode de réalisation non limitatif présenté sur la , Toutefois, en fonction du mélange souhaité, il est possible d’adapter :
- la géométrie du réservoir 2 et/ou le volume du réservoir 2, et/ou
- l’agencement des entrées 8 du réservoir 2 et/ou l’agencement des sorties 5 du réservoir 2, de préférence l’agencement des entrées 8 du réservoir 2 est adapté en relativement à l’agencement des sorties 5 du réservoir 2 ou inversement. En outre, la géométrie du réservoir 2 et/ou le volume du réservoir 2 et/ou l’agencement des entrées 8 et/ou l’agencement des sorties 5 peut être adapté en fonction :
- de la concentration des solutions mères, et/ou
- du débit des solutions mères, et/ou
- du type de cellules à cultiver, et/ou- du nombre et les dimensions des serpentins, et/ou
- de la taille et la forme des chambres de culture.
According to the non-limiting embodiment presented in Figures 1 and 3, each input plane 12 is located equidistant between two output planes 13. In addition, each of the output planes 132, 133, 134 is located equidistant between two entry planes 12. According to the non-limiting embodiment presented on the , However, depending on the desired mixture, it is possible to adapt:
- the geometry of tank 2 and/or the volume of tank 2, and/or
- the arrangement of the inlets 8 of the tank 2 and/or the arrangement of the outlets 5 of the tank 2, preferably the arrangement of the inlets 8 of the tank 2 is adapted in relation to the arrangement of the outlets 5 of the tank 2 or vice versa . In addition, the geometry of the tank 2 and/or the volume of the tank 2 and/or the arrangement of the inlets 8 and/or the arrangement of the outlets 5 can be adapted according to:
- the concentration of the stock solutions, and/or
- the flow rate of the stock solutions, and/or
- the type of cells to be cultivated, and/or- the number and dimensions of the coils, and/or
- the size and shape of the culture chambers.

Afin de reproduire les forces de cisaillement s’exerçant sur les cellules dans l’organisme, la puce 1 est agencée de sorte que, pour une chambre 3 considérée, l’extrémité 14 du canal afférent 4 à laquelle est reliée la chambre 3 considérée est tangente à la chambre 3 considérée. De manière avantageuse, afin de reproduire les forces de cisaillement s’exerçant sur les cellules dans l’organisme, la puce 1 est agencée de sorte que, pour une chambre 3 considérée, l’extrémité 15 du canal efférent 6 à laquelle est reliée la chambre 3 considérée est tangente à la chambre 3 considérée.In order to reproduce the shear forces exerted on the cells in the body, the chip 1 is arranged so that, for a chamber 3 considered, the end 14 of the afferent channel 4 to which the chamber 3 considered is connected is tangent to chamber 3 considered. Advantageously, in order to reproduce the shear forces exerted on the cells in the body, the chip 1 is arranged so that, for a chamber 3 considered, the end 15 of the efferent canal 6 to which the chamber 3 considered is tangent to chamber 3 considered.

Afin de reproduire les conditions dans l’organisme dans lesquelles le fluide alimentant les cellules est réparti autour des cellules, la puce 1 est agencée de sorte que, chaque chambre 3 comprend un canal annulaire 16. Le canal annulaire 16 d’une chambre 3 considérée se situe à la périphérie de la chambre 3 considérée.In order to reproduce the conditions in the body in which the fluid supplying the cells is distributed around the cells, the chip 1 is arranged so that each chamber 3 comprises an annular channel 16. The annular channel 16 of a chamber 3 considered is located on the periphery of room 3 considered.

Selon le mode de réalisation, l’extrémité 14 du canal afférent 4 à laquelle est reliée une chambre 3 considérée et l’extrémité 15 du canal efférent 6 à laquelle est reliée la chambre 3 considérée forment une partie du canal annulaire 16 de la chambre 3 considérée.According to the embodiment, the end 14 of the afferent canal 4 to which a chamber 3 in question is connected and the end 15 of the efferent canal 6 to which the chamber 3 in question is connected form a part of the annular canal 16 of the chamber 3 considered.

En référence aux FIGURES 1 à 3, il est présenté un mode de réalisation d’un procédé de croissance cellulaire sur une puce microfluidique 1. Le procédé comprend l’étape consistant à alimenter au moins deux chambres 3 distinctes de la puce 1 avec une solution, dite solution fille, distincte. Les solutions filles proviennent du réservoir 2 de la puce 1. Le procédé comprend l’étape consistant à convoyer dans un canal afférent 4 distinct chacune des solutions filles depuis une des sorties 5 du réservoir 2 de la puce 1. Le procédé comprend l’étape consistant à évacuer les solutions depuis les chambres 3 vers l’évacuation 7. Chacune des solutions est évacuée via un canal efférents 6 distinct de la puce 1. Le procédé comprend l’étape consistant à alimenter le réservoir 2 avec des solutions distinctes, dites solutions mères. Chacune des solutions mères est injectée dans le réservoir 2 via une entrée 8 distincte du réservoir 2.With reference to FIGURES 1 to 3, there is presented an embodiment of a cell growth method on a microfluidic chip 1. The method comprises the step of supplying at least two separate chambers 3 of the chip 1 with a solution , called a distinct daughter solution. The daughter solutions come from the reservoir 2 of the chip 1. The method comprises the step of conveying each of the daughter solutions in a separate afferent channel 4 from one of the outlets 5 of the reservoir 2 of the chip 1. The method comprises the step consisting of evacuating the solutions from the chambers 3 towards the evacuation 7. Each of the solutions is evacuated via an efferent channel 6 distinct from the chip 1. The method comprises the step of supplying the reservoir 2 with distinct solutions, called solutions mothers. Each of the stock solutions is injected into reservoir 2 via an inlet 8 separate from reservoir 2.

Les cellules en croissance dans la puce 1 sont par exemple des cellules cancéreuses. Les cellules peuvent être mises en croissances sur la surface du PDMS après sa fonctionnalisation par une macromolécule biologique (polysaccharide, proteine). Les cellules en croissance dans la puce 1 sont par exemple fabriquées par bio-impression. La bio-impression consiste a utiliser un mélange de matériaux biocompatibles et de cellules via des bio-imprimantes pour créer des structures cellulaires 3D à partir de schémas conçus sur ordinateur. Les cellules en croissance dans la puce 1 forme une tumeur lorsqu’elles sont assemblées en 3 dimensions. De préférence, la tumeur est de forme cylindrique et est située au centre des chambres 3. Une telle configuration permettra de maintenir, tout autour de la tumeur, un espace annulaire égal ou supérieur à 1 mm dans lequel circulera la solution. Selon le mode de réalisation, la solution est un milieu nutritif auquel il est possible d’ajouter un médicament anticancer pour tester l’efficacité du système en tant que modèle pré-clinique. L’épaisseur de la partie biologique sera de 1.5 mm.The cells growing in chip 1 are for example cancer cells. The cells can be grown on the surface of the PDMS after its functionalization by a biological macromolecule (polysaccharide, protein). The cells growing in chip 1 are for example manufactured by bioprinting. Bioprinting involves using a mixture of biocompatible materials and cells via bioprinters to create 3D cellular structures from computer-designed diagrams. The growing cells in chip 1 form a tumor when assembled in 3 dimensions. Preferably, the tumor is cylindrical in shape and is located in the center of the chambers 3. Such a configuration will make it possible to maintain, all around the tumor, an annular space equal to or greater than 1 mm in which the solution will circulate. According to the embodiment, the solution is a nutrient medium to which an anticancer drug can be added to test the effectiveness of the system as a pre-clinical model. The thickness of the biological part will be 1.5 mm.

En référence aux figures 2 et 3, le procédé comprend l’étape consistant à mélanger dans le réservoir 2, de manière contrôlée, deux solutions mères de sorte à obtenir un mélange des deux solutions mères au niveau d’une sortie 5 du réservoir 2. Le mélange obtenu constitue une solution fille qui est distincte d’au moins une autre des solutions filles.With reference to Figures 2 and 3, the method comprises the step of mixing in the tank 2, in a controlled manner, two stock solutions so as to obtain a mixture of the two stock solutions at an outlet 5 of the tank 2. The mixture obtained constitutes a daughter solution which is distinct from at least one other of the daughter solutions.

Le mélange des deux solutions mères est réalisé le long de l’interface 1321, 1322, 1323 comprise dans le plan de sortie 13. Les interfaces 1321, 1322, 1323 sont comprises ou confondues dans les plans de sorties 132, 133, 134, c’est-à-dire dans chaque plan de sortie 13 à l’exception des deux plans de sortie 131, 135 d’extrémités de la succession de plan de sortie 13.The mixture of the two mother solutions is carried out along the interface 1321, 1322, 1323 included in the output plane 13. The interfaces 1321, 1322, 1323 are included or combined in the output plans 132, 133, 134, c that is to say in each exit plane 13 with the exception of the two exit planes 131, 135 at the ends of the succession of exit planes 13.

En référence à la , il est présenté une simulation illustrant le mélange de deux solutions mères distinctes, contenant chacune un soluté en concentration différente, au niveau de l’interface 1321. La puce 1 dans laquelle est mise en œuvre le procédé comprend deux entrées 8 et trois sorties 5. Les paramètres utilisés pour la simulation sont : un solvant de masse volumique de 1000 kg/m3et dont la viscosité est de 10-3Pa.s , le soluté possède une diffusivité dans le solvant de 10-8m²/s. Les débits des solutions mères injectées aux entrées 8 sont tels que la vitesse du liquide dans les canaux afférents 4 soit égale à 0,5 mm/s. La solution mère injectée au niveau de l’entrée 8 intersectée par le plan d’entrée 121 présente une concentration massique en soluté de 1.10-1µg/ml et la solution mère injectée par l’entrée 8 intersectée par le plan d’entrée 122 présente une concentration massique de 0 µg/ml. Il est observé qu’un gradient de concentration en soluté s’établit au niveau de l’interface 1321. Le gradient de concentration s’établit selon l’axe de dilution 10. La solution fille obtenue au niveau de la sortie 5 intersectée par le plan de sortie 132 présente une concentration de 5.10-2µg/ml. La sortie 5 intersectée par le plan de sortie 132 est comprise, selon l’axe de dilution 10, entre l’entrée 8 intersectée par le plan d’entrée 121 et l’entrée 8 intersectée par le plan d’entrée 122.In reference to the , a simulation is presented illustrating the mixing of two distinct stock solutions, each containing a solute in different concentration, at the interface 1321. The chip 1 in which the process is implemented comprises two inputs 8 and three outputs 5 The parameters used for the simulation are: a solvent with a density of 1000 kg/m 3 and whose viscosity is 10 -3 Pa.s, the solute has a diffusivity in the solvent of 10 -8 m²/s. The flow rates of the stock solutions injected into the inlets 8 are such that the speed of the liquid in the afferent channels 4 is equal to 0.5 mm/s. The stock solution injected at the inlet 8 intersected by the inlet plane 121 has a solute mass concentration of 1.10 -1 µg/ml and the stock solution injected through the inlet 8 intersected by the inlet plane 122 has a mass concentration of 0 µg/ml. It is observed that a solute concentration gradient is established at the level of the interface 1321. The concentration gradient is established along the dilution axis 10. The daughter solution obtained at the level of the outlet 5 intersected by the exit plan 132 has a concentration of 5.10 -2 µg/ml. The outlet 5 intersected by the outlet plane 132 is included, along the dilution axis 10, between the inlet 8 intersected by the inlet plane 121 and the inlet 8 intersected by the inlet plane 122.

On remarque également que les concentrations respectives en soluté aux deux sorties 5 d’extrémités sont identiques aux concentrations respectives deux solutions mères injectées aux entrées 8 d’extrémités. Autrement dit, la concertation à la sortie 5 d’extrémité intersectée par le plan de sortie 131 est de 1.10- 1µg/ml et elle est égale à la concentration de la solution mère injectée dans le réservoir 2 par l’entrée 8 d’extrémité intersectée par le plan d’entrée 121. De même, la concentration au niveau de la sortie 5 d’extrémité intersectée par le plan de sortie 133 est de 0 µg/ml et elle est égale à la concentration de la solution mère injectée dans le réservoir 2 par l’entrée 8 d’extrémité intersectée par le plan d’entrée 122.We also note that the respective solute concentrations at the two end outlets 5 are identical to the respective concentrations of the two stock solutions injected at the end inlets 8. In other words, the concertation at the end outlet 5 intersected by the outlet plane 131 is 1.10 - 1 µg/ml and it is equal to the concentration of the mother solution injected into the reservoir 2 via the inlet 8 of end intersected by the inlet plane 121. Likewise, the concentration at the end outlet 5 intersected by the outlet plane 133 is 0 µg/ml and it is equal to the concentration of the mother solution injected into the tank 2 through the end inlet 8 intersected by the inlet plane 122.

L’étape consistant à mélanger les deux solutions mères de sorte à obtenir un mélange des deux solutions mères peut consister en une étape consistant à mélanger, dans le réservoir 2, deux types de particules en suspension contenus chacun dans une des solutions mères distinctes. Par exemple, la solution mère peut être, de l’eau, un milieu physiologique, du plasma enrichi en protéines, un milieu de culture ou du sang. Par exemple, les deux types de particules peuvent être de nature et/ou de taille distinctes.The step consisting of mixing the two stock solutions so as to obtain a mixture of the two stock solutions may consist of a step consisting of mixing, in tank 2, two types of suspended particles each contained in one of the distinct stock solutions. For example, the stock solution can be water, a physiological medium, protein-enriched plasma, a culture medium or blood. For example, the two types of particles may be of distinct nature and/or size.

De préférence, le mélange souhaité est obtenu en contrôlant une ou des conditions du mélange détaillées ci-dessus.Preferably, the desired mixture is obtained by controlling one or more mixing conditions detailed above.

En référence à la , il est présenté une simulation illustrant le mélange de quatre solutions mères au niveau de l’interface 1321. La puce 1 dans laquelle est mise en œuvre le procédé correspond à la puce 1 présenté sur la et comprend quatre entrées 8 et cinq sorties 5. Les paramètres utilisés pour la simulation sont : un solvant de masse volumique de 1000 kg/m3et dont la viscosité est de 10-3 Pa.s, le soluté possède une diffusivité dans le solvant de 10-8m²/. Les débits des solutions mères injectées aux entrées 8 sont tels que la vitesse du liquide dans les canaux afférents 4 soit égale à 0,5 mm/s. Seulement deux solutions mère distinctes, dont la concentration en soluté est différente, sont utilisées pour obtenir cinq solutions filles présentant chacune une concentration en soluté distincte. Une solution mère présentant une concentration massique en soluté de 100 µg/ml est injectée au niveau de l’entrée 8 intersectée par le plan d’entrée 121 et à l’entrée 8 intersectée par le plan d’entrée 123. Une autre solution mère présentant une concentration massique en soluté de 0 µg/ml est injectée à l’entrée 8 intersectée par le plan d’entrée 122 et au niveau de l’entrée 8 intersectée par le plan d’entrée 124.In reference to the , a simulation is presented illustrating the mixture of four mother solutions at the interface 1321. The chip 1 in which the process is implemented corresponds to the chip 1 presented on the and includes four inputs 8 and five outputs 5. The parameters used for the simulation are: a solvent with a density of 1000 kg/m 3 and whose viscosity is 10-3 Pa.s, the solute has a diffusivity in the solvent of 10 -8 m²/. The flow rates of the stock solutions injected into the inlets 8 are such that the speed of the liquid in the afferent channels 4 is equal to 0.5 mm/s. Only two distinct mother solutions, with different solute concentrations, are used to obtain five daughter solutions, each with a distinct solute concentration. A stock solution having a solute mass concentration of 100 µg/ml is injected at the level of inlet 8 intersected by the inlet plane 121 and at the inlet 8 intersected by the inlet plane 123. Another stock solution having a solute mass concentration of 0 µg/ml is injected at the inlet 8 intersected by the inlet plane 122 and at the level of the inlet 8 intersected by the inlet plane 124.

Comme pour la , il est observé sur la qu’un gradient de concentration en soluté s’établit au niveau des interfaces 1321, 1322 et 1323. Le gradient de concentration s’établit selon l’axe de dilution 10. Les trois solutions filles obtenues au niveau des sorties 5 intersectées par les plans de sortie 132, 133, 134 présentent des concentrations distinctes. La solution fille obtenue à la sortie 5 intersectée par les plans de sortie 132 présente une concentration de 25 µg/ml, la solution fille obtenue à la sortie 5 intersectée par les plans de sortie 133 présente une concentration de 50 µg/ml et la solution fille obtenue à la sortie 5 intersectée par les plans de sortie 134 présente une concentration de 76 µg/ml. La sortie 5 intersectée par le plan de sortie 132 est comprise, selon l’axe de dilution 10, entre l’entrée 8 intersectée par le plan d’entrée 121 et l’entrée 8 intersectée par le plan d’entrée 122. La sortie 5 intersectée par le plan de sortie 133 est comprise, selon l’axe de dilution 10, entre l’entrée 8 intersectée par le plan d’entrée 122 et l’entrée 8 intersectée par le plan d’entrée 123. La sortie 5 intersectée par le plan de sortie 134 est comprise, selon l’axe de dilution 10, entre l’entrée 8 intersectée par le plan d’entrée 123 et l’entrée 8 intersectée par le plan d’entrée 124.As for the , it is observed on the that a solute concentration gradient is established at the level of the interfaces 1321, 1322 and 1323. The concentration gradient is established along the dilution axis 10. The three daughter solutions obtained at the level of the outlets 5 intersected by the planes outlet 132, 133, 134 have distinct concentrations. The daughter solution obtained at outlet 5 intersected by the outlet planes 132 has a concentration of 25 µg/ml, the daughter solution obtained at outlet 5 intersected by the outlet planes 133 has a concentration of 50 µg/ml and the solution daughter obtained at outlet 5 intersected by outlet planes 134 has a concentration of 76 µg/ml. The outlet 5 intersected by the outlet plane 132 is included, along the dilution axis 10, between the inlet 8 intersected by the inlet plane 121 and the inlet 8 intersected by the inlet plane 122. The outlet 5 intersected by the exit plane 133 is included, along the dilution axis 10, between the entrance 8 intersected by the entry plane 122 and the entrance 8 intersected by the entry plane 123. The exit 5 intersected by the outlet plane 134 is included, along the dilution axis 10, between the inlet 8 intersected by the inlet plane 123 and the inlet 8 intersected by the inlet plane 124.

Comme pour la , on remarque sur la que les concentrations respectives en soluté au niveau des deux sorties 5 d’extrémités sont identiques aux concentrations respectives deux solutions mères injectées aux entrées 8 d’extrémités. Autrement dit, la concentration au niveau de la sortie 5 d’extrémité intersectée par le plan de sortie 131 est de 100 µg/ml et elle est égale à la concentration de la solution mère injectée dans le réservoir 2 par l’entrée 8 d’extrémité intersectée par le plan d’entrée 121. De même, la concentration en soluté à la sortie 5 d’extrémité intersectée par le plan de sortie 135 est de 0 µg/ml et elle est égale à la concentration de la solution mère injectée dans le réservoir 2 par l’entrée 8 d’extrémité intersectée par le plan d’entrée 122.As for the , we notice on the that the respective solute concentrations at the two end outlets 5 are identical to the respective concentrations of the two stock solutions injected at the end inlets 8. In other words, the concentration at the end outlet 5 intersected by the outlet plane 131 is 100 µg/ml and it is equal to the concentration of the mother solution injected into the reservoir 2 via the inlet 8 of end intersected by the inlet plane 121. Likewise, the solute concentration at the end outlet 5 intersected by the outlet plane 135 is 0 µg/ml and it is equal to the concentration of the mother solution injected into the tank 2 through the end inlet 8 intersected by the inlet plane 122.

On remarque sur les figures 2 et 3 qu’un gradient de concentration en soluté persiste au niveau des sorties 5 intersectées par les plans de sortie 132, 133, 134 et également dans la première sinusoïde des canaux afférents 4 respectifs connectés aux sorties 5 en question. A cet effet, le procédé comprend l’étape consistant à homogénéiser le mélange obtenu, c’est-à-dire la solution fille, dans le canal afférent 4 connecté à la sortie 5 au niveau de laquelle le mélange des deux solutions mères est obtenu. De manière avantageuse, une circulation du mélange obtenu le long d’au moins trois périodes du canal afférent 4 permet d’obtenir un mélange parfaitement homogène.We note in Figures 2 and 3 that a solute concentration gradient persists at the level of the outputs 5 intersected by the output planes 132, 133, 134 and also in the first sinusoid of the respective afferent channels 4 connected to the outputs 5 in question . For this purpose, the method comprises the step of homogenizing the mixture obtained, that is to say the daughter solution, in the afferent channel 4 connected to the outlet 5 at which the mixture of the two mother solutions is obtained . Advantageously, circulation of the mixture obtained along at least three periods of the afferent channel 4 makes it possible to obtain a perfectly homogeneous mixture.

De préférence, la puce 1 selon l’invention convient, de préférence est agencée, pour mettre en œuvre le procédé selon l’invention. Le procédé selon l’invention convient, de préférence est conçue, pour être mis en œuvre par la puce 1 selon l’invention. Aussi, toutes caractéristiques de la puce 1 selon l’invention peut être introduite dans le procédé selon l’invention et inversement.Preferably, the chip 1 according to the invention is suitable, preferably is arranged, to implement the method according to the invention. The method according to the invention is suitable, preferably designed, to be implemented by the chip 1 according to the invention. Also, all characteristics of the chip 1 according to the invention can be introduced into the method according to the invention and vice versa.

Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention.Of course, the invention is not limited to the examples which have just been described and numerous adjustments can be made to these examples without departing from the scope of the invention.

Ainsi, dans des variantes combinables entre elles des modes de réalisation précédemment décrits :
- la puce 1 comprend au moins deux chambres 3 distinctes, et/ou
- la puce 1 comprend au moins deux canaux afférents 4 distincts, et/ou
- la puce 1 comprend au moins deux canaux efférents 6, et/ou
- le réservoir 2 comprend au moins deux entrées 8 distinctes aptes à permettre l’alimentation du réservoir 2 en solution.
Thus, in variants that can be combined with each other of the previously described embodiments:
- the chip 1 comprises at least two distinct chambers 3, and/or
- the chip 1 comprises at least two distinct afferent channels 4, and/or
- the chip 1 comprises at least two efferent channels 6, and/or
- the tank 2 comprises at least two distinct inlets 8 capable of allowing the supply of the tank 2 with solution.

De plus, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associés les uns avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où ils ne sont pas incompatibles ou exclusifs les uns des autres.In addition, the different characteristics, shapes, variants and embodiments of the invention can be associated with each other in various combinations as long as they are not incompatible or exclusive of each other.

Claims (19)

Puce microfluidique (1) pour la croissance de cellules, ladite puce microfluidique comprend :
- un réservoir (2) apte à contenir une solution,
- au moins deux chambres (3) distinctes aptes à être alimentées en solution provenant du réservoir et aptes à recevoir une ou plusieurs cellules,
- au moins deux canaux afférents (4) distincts reliant chacun une sortie (5) du réservoir, parmi au moins deux sorties (5) distinctes du réservoir, à une chambre parmi les au moins deux chambres distinctes,
- au moins deux canaux efférents (6) distincts reliant chacun une chambre parmi les au moins deux chambres distinctes à une évacuation (7), ladite évacuation étant apte à permettre l’évacuation de solution depuis chacune des au moins deux chambres.
Microfluidic chip (1) for cell growth, said microfluidic chip comprises:
- a reservoir (2) capable of containing a solution,
- at least two separate chambers (3) capable of being supplied with solution coming from the reservoir and capable of receiving one or more cells,
- at least two separate related channels (4) each connecting an outlet (5) of the reservoir, among at least two distinct outlets (5) of the reservoir, to one chamber among the at least two distinct chambers,
- at least two distinct efferent channels (6) each connecting a chamber among the at least two distinct chambers to an evacuation (7), said evacuation being capable of allowing the evacuation of solution from each of the at least two chambers.
Puce selon la revendication 1, dans laquelle au moins une partie de chacun des au moins deux canaux afférents (4) forme une sinusoïde ou un serpentin.Chip according to claim 1, in which at least part of each of the at least two afferent channels (4) forms a sinusoid or a serpentine. Puce selon la revendication précédente, dans laquelle la partie sinusoïdale ou le serpentin des au moins deux canaux afférents (4) comprend au moins trois périodes.Chip according to the preceding claim, in which the sinusoidal part or the serpentine of the at least two afferent channels (4) comprises at least three periods. Puce selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le réservoir (2) comprend au moins deux entrées (8) distinctes aptes à permettre l’alimentation du réservoir en solution.Chip according to any one of the preceding claims, in which the reservoir (2) comprises at least two distinct inlets (8) capable of allowing the supply of solution to the reservoir. Puce selon la revendication précédente, dans laquelle les au moins deux entrées (8) du réservoir (2) sont comprises dans une partie du réservoir en vis-à-vis d’une partie du réservoir sur laquelle sont comprises les au moins deux sorties (5) du réservoir.Chip according to the preceding claim, in which the at least two inlets (8) of the reservoir (2) are included in a part of the reservoir facing a part of the reservoir on which the at least two outlets are included ( 5) from the tank. Puce selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les au moins deux entrées (8) et les au moins deux sorties (5) sont comprises dans un plan (9), dit plan axial (9).Chip according to any one of the preceding claims, in which the at least two inputs (8) and the at least two outputs (5) are included in a plane (9), called the axial plane (9). Puce selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le réservoir (2) s’étend principalement selon un axe (10), dit axe de dilution (10), qui s’étend principalement perpendiculairement à une direction (11) selon laquelle est destinée à circuler la solution dans la puce depuis le réservoir vers l’évacuation.Chip according to any one of the preceding claims, in which the reservoir (2) extends mainly along an axis (10), called the dilution axis (10), which extends mainly perpendicular to a direction (11) according to which is intended to circulate the solution in the chip from the reservoir to the drain. Puce selon la revendication précédente, dans laquelle les au moins deux entrées (8) sont réparties le long d’un axe parallèle à l’axe de dilution (10) et les au moins deux sorties (5) sont réparties le long d’un axe parallèle à l’axe de dilution.Chip according to the preceding claim, in which the at least two inputs (8) are distributed along an axis parallel to the dilution axis (10) and the at least two outputs (5) are distributed along an axis parallel to the dilution axis. Puce selon la revendication 6 ou selon l’une des revendications 7 ou 8 prise en combinaison avec la revendication 6, dans laquelle :
- chacune des au moins deux entrées (8) est intersectée par un plan distinct (12), dit plan d’entrée, chacun des plans d’entrée (121, 122, 123, 124) est perpendiculaire au plan axial (9), lesdits plans d’entrées forment une succession de plans parallèles entre eux,
- chacune des au moins deux sorties (5) est intersectée par un plan distinct (13), dit plan de sortie, chacun des plans de sortie (131, 132, 133, 134, 135) est perpendiculaire au plan axial, lesdits plans de sortie forment une succession de plans parallèles entre eux,
les au moins deux plans d’entrée et les au moins deux plans de sortie sont parallèles entre eux.
Chip according to claim 6 or according to one of claims 7 or 8 taken in combination with claim 6, in which:
- each of the at least two entrances (8) is intersected by a distinct plane (12), called the entrance plane, each of the entrance planes (121, 122, 123, 124) is perpendicular to the axial plane (9), said input planes form a succession of planes parallel to each other,
- each of the at least two outlets (5) is intersected by a distinct plane (13), called the outlet plane, each of the outlet planes (131, 132, 133, 134, 135) is perpendicular to the axial plane, said planes of output form a succession of planes parallel to each other,
the at least two input planes and the at least two output planes are parallel to each other.
Puce selon la revendication précédente, dans laquelle au moins un plan d’entrée (12) est compris entre deux plans de sortie (13) et/ou au moins un plan de sortie est compris entre deux plans d’entrée.Chip according to the preceding claim, in which at least one input plane (12) is included between two output planes (13) and/or at least one output plane is included between two input planes. Puce selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle, pour une chambre (3) considérée :
- une extrémité (14) du canal afférent (4) à laquelle est reliée la chambre considérée est tangente à la chambre considérée, et
- une extrémité (15) du canal efférent (6) à laquelle est reliée la chambre considérée est tangente à la chambre considérée.
Chip according to any one of the preceding claims, in which, for a chamber (3) considered:
- one end (14) of the afferent channel (4) to which the chamber considered is connected is tangent to the chamber considered, and
- one end (15) of the efferent canal (6) to which the chamber considered is connected is tangent to the chamber considered.
Puce selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle une, plusieurs ou chacune des chambres (3) comprennent un canal annulaire (16) à la périphérie de la, des ou de chacune des chambres.Chip according to any one of the preceding claims, wherein one, more or each of the chambers (3) comprise an annular channel (16) at the periphery of the one or more or each of the chambers. Puce selon la revendication précédente prise en combinaison avec la revendication 11, dans laquelle l’extrémité (14) du canal afférent (4) à laquelle est reliée la chambre considérée et l’extrémité (15) du canal efférent (6) à laquelle est reliée la chambre considérée forment une partie du canal annulaire (16) de la chambre considérée.Chip according to the preceding claim taken in combination with claim 11, in which the end (14) of the afferent channel (4) to which the chamber considered is connected and the end (15) of the efferent channel (6) to which is connected to the chamber in question form a part of the annular channel (16) of the chamber in question. Procédé de croissance cellulaire sur une puce microfluidique (1), comprenant les étapes consistant à :
- alimenter au moins deux chambres (3) distinctes de la puce microfluidique, chacune des au moins deux chambres distinctes étant alimentée avec une solution distincte, dite solution fille, provenant d’un réservoir (2) de la puce microfluidique,
- convoyer chacune des solutions filles distinctes, depuis une sortie du réservoir, parmi au moins deux sorties (5) distinctes du réservoir, dans un canal afférent (4) distinct, parmi au moins deux canaux afférents distincts, de la puce microfluidique,
- évacuer les solutions depuis les au moins deux chambres via au moins deux canaux efférents (6) distincts de la puce microfluidique, lesdits au moins deux canaux efférents distincts relient chacun une chambre, parmi les au moins deux chambres distinctes, à une évacuation (7).
Cell growth method on a microfluidic chip (1), comprising the steps consisting of:
- supply at least two distinct chambers (3) of the microfluidic chip, each of the at least two distinct chambers being supplied with a distinct solution, called daughter solution, coming from a reservoir (2) of the microfluidic chip,
- convey each of the distinct daughter solutions, from an outlet of the reservoir, among at least two distinct outlets (5) of the reservoir, in a distinct afferent channel (4), among at least two distinct afferent channels, of the microfluidic chip,
- evacuate the solutions from the at least two chambers via at least two distinct efferent channels (6) of the microfluidic chip, said at least two distinct efferent channels each connect one chamber, among the at least two distinct chambers, to an evacuation (7 ).
Procédé selon la revendication précédente, comprenant une étape consistant à alimenter le réservoir (2) avec au moins deux solutions distinctes, dites solutions mères, étant chacune injectée dans le réservoir via une entrée (8) distincte du réservoir parmi au moins deux entrées distinctes du réservoir.Method according to the preceding claim, comprising a step consisting of supplying the reservoir (2) with at least two distinct solutions, called mother solutions, each being injected into the reservoir via a distinct inlet (8) of the reservoir among at least two distinct inlets of the reservoir. Procédé selon la revendication précédente, comprenant l’étape consistant à mélanger dans le réservoir (2), de manière contrôlée, deux solutions mères, parmi les au moins deux solutions mères distinctes, de sorte à obtenir un mélange des deux solutions mères au niveau d’une sortie (5) du réservoir, parmi les au moins deux sorties distinctes du réservoir ; le mélange obtenu constituant une solution fille qui est distincte de l’au moins une autre des au moins deux solutions filles distinctes.Method according to the preceding claim, comprising the step of mixing in the reservoir (2), in a controlled manner, two stock solutions, among the at least two distinct stock solutions, so as to obtain a mixture of the two stock solutions at the level d 'an outlet (5) from the tank, among the at least two distinct outlets from the tank; the mixture obtained constituting a daughter solution which is distinct from at least one other of the at least two distinct daughter solutions. Procédé selon la revendication précédente, comprenant l’étape consistant à homogénéiser le mélange obtenu dans le canal afférent (4) reliant une des chambres (3) à la sortie (5) au niveau de laquelle le mélange des deux solutions mères est obtenu.Method according to the preceding claim, comprising the step consisting of homogenizing the mixture obtained in the afferent channel (4) connecting one of the chambers (3) to the outlet (5) at which the mixture of the two mother solutions is obtained. Procédé selon la revendication 16 ou 17, dans lequel le mélange des deux solutions mères est réalisé le long d’une interface (1321, 1322, 1323) comprise dans un plan (13), dit plan de sortie (13), qui est :
● perpendiculaire à un plan (9), dit plan axial (9), dans lequel sont comprises les au moins deux entrées (8) et les au moins deux sorties (8) du réservoir,
● sécant à la sortie au niveau de laquelle le mélange des deux solutions mères est obtenu.
Method according to claim 16 or 17, in which the mixing of the two mother solutions is carried out along an interface (1321, 1322, 1323) included in a plane (13), called the outlet plane (13), which is:
● perpendicular to a plane (9), called the axial plane (9), in which the at least two inlets (8) and the at least two outlets (8) of the tank are included,
● secant at the outlet at which the mixture of the two mother solutions is obtained.
Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le plan de sortie (13) est compris entre deux plans (12), dit plan d’entrée (12), distincts qui sont :
● perpendiculaires au plan axial (9),
● chacun sécant à une entrée (8) différente parmi les au moins deux entrées du réservoir (2).
Method according to the preceding claim, in which the exit plane (13) is between two distinct planes (12), called the entry plane (12), which are:
● perpendicular to the axial plane (9),
● each secant at a different inlet (8) among the at least two inlets of the tank (2).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20190137437A1 (en) * 2017-11-07 2019-05-09 Amrita Vishwa Vidyapeetham Lab on a chip device for multi-analyte detection and a method of fabrication thereof
WO2019193126A1 (en) * 2018-04-06 2019-10-10 Fundació Institut De Bioenginyeria De Catalunya (Ibec) Microfluidic structure for carrying out biological assays and chip provided with such structure
WO2021222352A1 (en) * 2020-04-28 2021-11-04 The Texas A&M University System MICROFLUIDIC PRESSURE IN PAPER (μPIP) FOR ULTRA LOW-COST PRECISION MICRO TOTAL ANALYSIS SYSTEMS

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