Abstrait

Systèmes microfluidiques à base de gouttelettes pour la production et la transfection in vitro de vecteurs non viraux pour l'administration de gènes

Micaela Tamara Vitor, Caroline Casagrande Sipoli, Lucimara Gaziola De La Torre

De nos jours, de nombreux chercheurs dans le domaine de la délivrance de gènes se concentrent sur le développement de méthodes permettant de produire des nanoparticules aux caractéristiques physico-chimiques dans un processus reproductible, continu et évolutif sans nécessiter d'étapes de post-traitement. Un autre facteur clé est de transposer les conditions de délivrance de gènes in vivo dans les cellules et les tissus à in vitro. Dans ce contexte, la technologie microfluidique émerge pour remplacer les méthodes traditionnelles de production de nanoparticules, d'incorporation d'acides nucléiques et de transfection de cellules in vitro. Dans le domaine de la microfluidique, les systèmes à base de gouttelettes ont été mis en évidence par certains paramètres spéciaux fournis par des compartiments picolitres créés à l'aide de deux liquides immiscibles. Plusieurs micro/nanoparticules utilisées dans la délivrance de gènes peuvent être produites grâce à des systèmes à base de gouttelettes à faible indice de polydispersité, tels que les liposomes, les nanoparticules bio/polymères, les nanoparticules métalliques, les polymèresomes, les microgels. Dans le cas de la transfection in vitro, il est connu que la procédure conventionnelle dans les puits conduit à un transport diffusif de micro/nanoparticules vers les cellules, mais dans les plateformes microfluidiques à gouttelettes, il existe également la contribution convective qui facilite et améliore le contrôle de la transfection. De plus, les gouttelettes d'hydrogel peuvent fournir un environnement 3D aux cellules similaire aux tissus vivants, obtenant un comportement cellulaire in vitro plus proche de celui in vivo. Ainsi, le but de cette revue est de résumer les nouvelles tendances des systèmes de gouttelettes microfluidiques développés pour les études de livraison de gènes, depuis la production de micro/nanoparticules jusqu'à la transfection in vitro. Cette revue apporte de nouvelles perspectives pour les défis futurs et montre qu'avec des principes théoriques, nous pouvons développer des systèmes microfluidiques robustes pour les études de livraison de gènes