La microfluidique au service de la médecine de la reproduction
Le Gac, Séverine
La microfluidique au service de la médecine de la reproduction - 2022.
41
Microfluidics, which is the science to manipulate fluids at the micrometer scale, was initially introduced to create lab-on-a-chip devices, for analytical purposes. Since then, microfluidics has significantly spread out to other fields of applications to also give rise to other sub-domains, like that of organs-on-chip. In this review, we first introduce microfluidics and organ-on-chip technologies, and summarize advantages presented by these miniaturized devices for life sciences and health applications. After a short overview of some of key-applications in these fields, we discuss opportunities possibly offered by microfluidic devices and organ-on-chip models for reproductive medicine and biology. Following this, we review various microfluidic devices developed for gamete analysis and sorting, for performing one or multiple steps of an IVF cycle, or for modeling reproductive organs and tissues, either for embryo production and growth in a biomimetic environment, or for reprotox applications. We conclude with a critical discussion on where these technologies of microfluidics and organ-on-a-chip currently stand, and on some of the remaining challenges before these devices could be adopted in clinical routines. La microfluidique, ou la science des écoulements fluidiques à l’échelle micrométrique, a été introduite dans le but de miniaturiser un laboratoire dans une puce portative, pour des analyses sur le terrain. Depuis l’introduction de ces systèmes miniaturisés, les champs d’application de la microfluidique se sont diversifiés, avec l’émergence de sous-domaines, comme celui des organes-sur-puce. Dans cette revue, nous introduisons tout d’abord la microfluidique et les organes-sur-puce, avant de présenter les avantages que ces dispositifs miniaturisés offrent pour les domaines des sciences de la vie et de la santé. Après une présentation rapide de leurs applications clés dans ces domaines en général, nous discutons des apports que les systèmes microfluidiques et les organes-sur-puce peuvent avoir pour la médecine et la biologie de la reproduction. Nous passons ensuite en revue une variété de systèmes développés pour l’analyse et le tri des gamètes, le pilotage d’une ou de plusieurs étapes d’un cycle de FIV, ou encore pour reproduire le microenvironnement des organes de la reproduction, en vue de produire des embryons ou d’effectuer des tests de toxicité. En conclusion, nous discutons avec un œil critique les défis qui restent à relever pour que les technologies de la microfluidique et des organes-sur-puce soient utilisées en routine dans un environnement clinique.
La microfluidique au service de la médecine de la reproduction - 2022.
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Microfluidics, which is the science to manipulate fluids at the micrometer scale, was initially introduced to create lab-on-a-chip devices, for analytical purposes. Since then, microfluidics has significantly spread out to other fields of applications to also give rise to other sub-domains, like that of organs-on-chip. In this review, we first introduce microfluidics and organ-on-chip technologies, and summarize advantages presented by these miniaturized devices for life sciences and health applications. After a short overview of some of key-applications in these fields, we discuss opportunities possibly offered by microfluidic devices and organ-on-chip models for reproductive medicine and biology. Following this, we review various microfluidic devices developed for gamete analysis and sorting, for performing one or multiple steps of an IVF cycle, or for modeling reproductive organs and tissues, either for embryo production and growth in a biomimetic environment, or for reprotox applications. We conclude with a critical discussion on where these technologies of microfluidics and organ-on-a-chip currently stand, and on some of the remaining challenges before these devices could be adopted in clinical routines. La microfluidique, ou la science des écoulements fluidiques à l’échelle micrométrique, a été introduite dans le but de miniaturiser un laboratoire dans une puce portative, pour des analyses sur le terrain. Depuis l’introduction de ces systèmes miniaturisés, les champs d’application de la microfluidique se sont diversifiés, avec l’émergence de sous-domaines, comme celui des organes-sur-puce. Dans cette revue, nous introduisons tout d’abord la microfluidique et les organes-sur-puce, avant de présenter les avantages que ces dispositifs miniaturisés offrent pour les domaines des sciences de la vie et de la santé. Après une présentation rapide de leurs applications clés dans ces domaines en général, nous discutons des apports que les systèmes microfluidiques et les organes-sur-puce peuvent avoir pour la médecine et la biologie de la reproduction. Nous passons ensuite en revue une variété de systèmes développés pour l’analyse et le tri des gamètes, le pilotage d’une ou de plusieurs étapes d’un cycle de FIV, ou encore pour reproduire le microenvironnement des organes de la reproduction, en vue de produire des embryons ou d’effectuer des tests de toxicité. En conclusion, nous discutons avec un œil critique les défis qui restent à relever pour que les technologies de la microfluidique et des organes-sur-puce soient utilisées en routine dans un environnement clinique.
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