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1. Micro-ring disc ultramicroelectrodes array for direct detection of NO-release from S-nitrosoglutathione

Author

Laurent Griscom, Florence Razan, Fethi Bedioui, Loan To Thi Kim, Aurélie Girard, Sophie Griveau, Institut d'Électronique et des Technologies du numéRique (IETR), Nantes Université (NU)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - 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UMR 8151 / UMR_S 1022 ), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris- Chimie ParisTech-PSL ( ENSCP ) -Université Paris Descartes - Paris 5 ( UPD5 ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Razan, Florence, Université de Nantes (UN)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SATIE-SIAME), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - 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Subjects
[SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, 010401 analytical chemistry, Inorganic chemistry, chemistry.chemical_element, Ultramicroelectrode, Buffer solution, 010402 general chemistry, Ring (chemistry), Electrochemistry, 01 natural sciences, Copper, 0104 chemical sciences, Electrochemical gas sensor, lcsh:Chemistry, S-Nitrosoglutathione, chemistry.chemical_compound, lcsh:Industrial electrochemistry, lcsh:QD1-999, chemistry, Electrode, [ SPI.NANO ] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, lcsh:TP250-261
Abstract

In this work, we report on the design, microfabrication and use of a ring disk ultramicroelectrodes array (RD-UMEs) for direct detection of nitric oxide (NO)-release from decomposition of S-Nitrosoglutathione (GSNO) catalyzed by copper species. The electrochemical device includes seven individually addressable sets of gold RD-UMEs pairs and four gold counter electrodes. For each pair of RD-UMEs, the gold ring is electrochemically modified by poly(eugenol)/poly(phenol) layers to act as NO-sensor while the gold disc electrode is electrochemically coated by a copper layer serving as Cu2+ source for the catalysis of the in situ decomposition of GSNO. The mediated decomposition of GSNO by Cu2+ is achieved in presence of ascorbate. NO released from GSNO is detected on NO ring electrode at the same potential applied to form the Cu2+-based catalyst (+0.8 V vs. Ag/AgCl) in phosphate buffer solution with or without serum. Keywords: Nitrosothiols, Nitric oxide, Electrochemical sensor, Copper catalyst

Published
2011

2. Improvement of HepG2/C3a cell functions in a microfluidic biochip

Author

Jean-Matthieu Prot, Anne Corlu, Caroline Aninat, Céline Brochot, Eric Leclerc, Cécile Legallais, Laurent Griscom, Florence Razan, Christiane Guillouzo, Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Razan, Florence, Biomécanique et génie biomédical (BIM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Foie, métabolismes et cancer, Université de Rennes (UR)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique ), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques (INERIS), Université de Rennes 1 (UR1), and Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique )

Subjects
MESH: Cell Death, MESH: Anemia, Glutamine, Cell, Microfluidics, 02 engineering and technology, Applied Microbiology and Biotechnology, MESH: Tissue Engineering, MESH: Recombinant Proteins, MESH: Hepatocytes, MESH: Microfluidics, MESH: Genotype, chemistry.chemical_compound, Tissue engineering, PDMS, MESH: Dimethylpolysiloxanes, MESH: Double-Blind Method, MESH: Hepacivirus, Biochip, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, MESH: Treatment Outcome, 0303 health sciences, MESH: Middle Aged, Cell Death, 021001 nanoscience & nanotechnology, MESH: Hepatitis C, Chronic, MESH: Glucose, medicine.anatomical_structure, Biochemistry, MESH: Cell Survival, MESH: RNA, Viral, MESH: Nylons, MESH: Interferon-alpha, 0210 nano-technology, MESH: Viral Load, Biotechnology, microfluidic biochip, MESH: Antiviral Agents, MESH: Serine Proteinase Inhibitors, Cell Survival, [SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Bioengineering, Biology, liver, Cell Line, 03 medical and health sciences, MESH: Gene Expression Profiling, MESH: Ribavirin, Albumins, medicine, Humans, Dimethylpolysiloxanes, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, 030304 developmental biology, MESH: Glutamine, MESH: Humans, MESH: Proline, Tissue Engineering, Gene Expression Profiling, MESH: Adult, [SDV.MHEP.HEG]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology/Hépatology and Gastroenterology, transcriptomic, Molecular biology, Fold change, In vitro, MESH: Male, MESH: Cell Line, MESH: Drug Therapy, Combination, Nylons, Glucose, chemistry, MESH: Polyethylene Glycols, Cell culture, Hepatocytes, MESH: African Continental Ancestry Group, MESH: Albumins, Xenobiotic, MESH: Female, Drug metabolism
Abstract

International audience; Current developments in tissue engineering and microtechnology fields allow the use of microfluidic biochip as microtools for in vitro investigations. In the present study, we describe the behavior of HepG2/C3a cells cultivated in a poly(dimethylsiloxane) (PDMS) microfluidic biochip coupled to a perfusion system. Cell culture in the microfluidic biochip for 96 h including 72 h of perfusion provoked a 24 h delay in cell growth compared to plate cultures. Inside the microfluidic biochip, few apoptosis, and necrosis were detected along the culture and 3D cell organization was observed. Regarding the hepatic metabolism, glucose and glutamine consumptions as well as albumin synthesis were maintained. A transcriptomic analysis performed at 96 h of culture using Affymetrix GeneChip demonstrated that 1,025 genes with a fold change above 1.8 were statistically differentially expressed in the microfluidic biochip cultures compared to plate cultures. Among those genes, phase I enzymes involved in the xenobiotic's metabolism such as the cytochromes P450 (CYP) 1A1/2, 2B6, 3A4, 3A5, and 3A7 were up-regulated. The CYP1A1/2 up-regulation was associated with the appearance of CYP1A1/2's activity evidenced by using EROD biotransformation assay. Several phase II enzymes such as sulfotransferases (SULT1A1 and SULT1A2), UDP-glucuronyltransferase (UGT1A1, UGT2B7) and phase III transporters (such as MDR1, MRP2) were also up-regulated. In conclusion, microfluidic biochip could and provide an important insight to exploring the xenobiotic's metabolism. Altogether, these results suggest that this kind of biochip could be considered as a new pertinent tool for predicting cell toxicity and clearance of xenobiotics in vitro.

Published
2010

3. Liver-kidney microfluidic bioreactor for cell co-culture in drug studies

Author

Choucha-Snouber, L., Griscom, L., Poleni, P. E., Razan, F., Brochot, C., Aninat, C., Corlu, A., Cecile Legallais, Leclerc, E., Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques (INERIS), Foie, métabolismes et cancer, Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique ), Biomécanique et Bioingénierie (BMBI), Université de Technologie de Compiègne (UTC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Razan, Florence, Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SATIE-SIAME), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Rennes (UR)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique )

Subjects
[SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

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