IGEM Pasteur 2018 : Projet NeuronArch

Antoine Ehret, Andreas Fyrillas, Ellyn Redheuil

Dans les films de science fiction, certaines personnes amputées sont équipées de prothèses bioniques extrêmement sophistiquées qui leurs permettent d’accomplir les gestes du quotidien comme n’importe quelle personne valide. Actuellement, les équipements les plus performants disponibles sont bien loin de ce que nous pouvons visionner dans les films.

Nous avons décidé de créer une interface biologique universelle qui permettrait de connecter les nerfs résiduels du membre amputé à la prothèse. L’idée est de recouvrir les implants avec un biofilm génétiquement modifié. Les bactéries qui secrètent des neurotrophines (proNGF) depuis l’interface aideront les nerfs à croître jusqu’à la prothèse. Avec une telle innovation il devient nécessaire d’ostéo-intégrer le dispositif. Cela nous a ouvert les yeux sur un défis particulièrement important dans le milieu des implants orthopédiques : les biofilms infectieux. En effet, de tels biofilms se développent fréquemment autour des implants et provoquent de graves infections très résistantes aux
antibiotiques. Nous avons décidé de nous concentrer sur le pathogène S. aureus en perturbant son quorum sensing. Ce dernier régule et coordonne l’architecture du biofilm et la production de toxines et de facteurs de virulence. Nous avons décidé de traiter à la fois les problèmes de connexion et de protection, en utilisant la biologie synthétique pour ajouter une barrière de protection contre les bactéries pathogènes directement dans notre appareil.

Nous avons conçu cette interface comme une technologie qui pourrait devenir la nouvelle norme, un système qui serait ensuite connecté à toutes prothèses bioniques et qui permettrait un contrôle beaucoup plus important des mouvements. Nous avons mélangé la biologie synthétique à des disciplines telles que la physique et le design industriel pour créer un véritable prototype. Depuis que nous travaillons sur NeuronArch, nous nous sommes tous efforcés de transformer ce projet en une réalité.

Figure1
Figure2
Figure3
Méthodes & protocoles

Une question ? vous pouvez nous contacter par mail sur le modèle prenom.nom (arobase) espci.fr

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