Electroactive 4D Porous Scaffold Based on Conducting Polymer as a Responsive and Dynamic In Vitro Cell Culture Platform

Code HAL de l'article : hal-04426705 et hal-03339694

In vivo, les cellules s'organisent au sein d'un microenvironnement 3D poreux et dynamique, avec lequel elles interagissent. Les propriétés biochimiques, biophysiques et mécaniques de ce dernier constituent des signaux qui régulent le comportement cellulaire dans des processus physiologiques et pathologiques. In vitro, reproduire cette complexité, afin de placer les cellules en culture dans un environnement pertinent, est essentiel dans des domaines majeurs comme l'ingénierie tissulaire ou pour le criblage de nouveaux agents thérapeutiques. Si de nombreux modèles in vitro 2D et 3D sont disponibles, ils ne permettent pas d'intégrer les propriétés dynamiques du microenvironnement cellulaire. En utilisant la méthode PolyHIPE, nous avons conçu des support 3D hautement poreux, interconnectés et fonctionnalisés avec un polymère conducteur électroactif (PEDOT) afin de les transformer en systèmes 4D stimulables et présentant une réponse mécanique. Ces matériaux sont cytocompatibles et permettent une colonisation rapide par des fibroblastes. Les stimulations électrochimiques réalisées ont montré une réponse électromécanique en culture cellulaire pouvant être suivie en temps réel sous microscopie confocale. Nos résultats apportent une preuve de concept de ces échafaudages tridimensionnels dont la stimulation peut être modulée, en tant qu'outil innovant pour la culture cellulaire 4D et les études en mécanobiologie.

Contact : Cédric Plesse (cedric.plesse@cyu.fr), Cédric Vancaeyzeele (cedric.vancaeyzeele@cyu.fr), Johanne Leroy-Dudal (johanne.leroy-dudal@cyu.fr), Rémy Agniel (remy.agniel@cyu.fr)

Financements et soutiens :

• Post-doctorat de Ana Ferrandez Montero : financé par l'AAP INEX de 2019
• Doctorat de Franziska Hahn : financé par le DIM RESPORE en 2021
• Stage de Master 2 : financés par l'institut des Matériaux I-Mat et l'Institut ST.