UE
Biologie digitale et microfluidique
Description
Cette UE a pour objectif de présenter aux étudiants les technologies microfluidiques et comment celles-ci peuvent être appliquées à différents aspects de la biologie moderne. Seront ainsi plus particulièrement abordées les thématiques suivantes:
- Introduction aux technologies microfluidiques : qu’est-ce qu’un système microfluidique? Quelle est la place de ces systèmes dans notre quotidien? Quelle sont les différentes technologies microfluidiques (sur papier, en chambres, en canaux, en gouttelettes)? Chaque cas sera illustré par des exemples applicatifs concrets.
- Microfluidique en gouttelettes et criblages à très haut-débit : principe de fonctionnement de la technologie, application à des problématiques actuelles : évolution dirigée, criblage de chimiothèques, criblage et profilage de populations de cellules
- Analyse de l’expression des gènes à (ultra)haut-débits : microfluidique et séquençage à très haut débit, établissement de profil d’expression des gènes (PCR digitale, barre-codage en vue de séquençage, imagerie par sondes fluorescentes) à la résolution de la cellule unique.
- Analyses dynamiques de populations cellulaires avec une résolution à la cellule unique : la microfluidique en canaux, suivi en temps réel de l’expression de gènes par marqueurs génétiques fluorescents, études morphologiques, analyses de population cellulaire au cours du temps avec résolution à la cellule unique. Implications biologiques et applications.
- Organe-sur-puce et nouveaux formats expérimentaux sans animaux : concepts et mode de préparation de modèle d’organes sur puces, études de quelques cas appliqués et discussion sur les avantages, inconvénients, impacts scientifiques et sociétaux.
Par ailleurs, ces enseignements théoriques seront complétés par des enseignements pratiques au cours desquels les étudiants seront initiés à la fabrication de puces microfluidiques et à leur utilisation pour la réalisation d'expériences sur des populations bactériennes avec une résolution à la bactérie unique.
Compétences requises
Connaître et maitriser les principaux aspects de l'expression des gènes au niveau cellulaire et moléculaire.
Comprendre les mécanismes biologiques à l'échelle moléculaire.
Maitriser les calculs et concepts nécessaires à la préparation d'expériences de biologie moléculaire.
Posséder les compétences techniques élémentaires en microbiologie et biologie moléculaire.
Compétences visées
Comprendre les modes de fonctionnement et de développement des technologies microfluidiques.
Comprendre de façon globale les enjeux scientifiques et sociétaux associés à ces technologies.
Savoir synthétiser ses connaissances sur la thématique sous forme d'un court rendu écrit.
Savoir concevoir une expérience sur cellules uniques et en analyser les résultats théoriques.
Savoir réaliser une expérience sur cellules uniques, en analyser et en restituer les résultats.
Discipline(s)
- Biochimie, biologie cellulaire et moléculaire, physiologie et nutrition
Autres contacts
ROMILLY Cédric : cedric.romilly @ unistra.fr
CHARVIN Gilles : charvin@unistra.fr