Dans un premier temps nous allons décrire le procédé d’électroporation. Cependant le problème reste le même que celui de l’année dernière. En effet, notre projet n’est que la continuité du projet « Conception d’un système électronique d’électroporation 2017 ».

I1 Le processus d'électroporation

L’électroporation est un processus biologique qui consiste à insérer des éléments nouveaux dans la cellule. La cellule voit ainsi sa génétique modifiée et on crée donc un organisme génétiquement modifié.

Le principe physique de l’électroporation est assez simple :

On place le mélange cellulaire dans un liquide chargé en ions. Ce liquide est lui-même déposé dans une fiole possédant sur ses extrémités des électrodes.

On vient ensuite appliquer une haute tension de quelques kV sur les deux électrodes. Cette tension est obtenue à travers la charge et la décharge de plusieurs condensateurs.

Au niveau électrique, dans un premier temps, la fiole se comporte comme une résistance et on obtient ici une décharge de type RC. On pourra donc contrôler la tension de décharge U grâce aux valeurs de résistance R et de capacité C. On contrôlera également le temps de décharge τ car τ = R.C.

Enfin, an niveau cellulaire, le fonctionnement est le suivant :

Avant la décharge :

La membrane de la cellule est intacte. Les éléments extérieurs (en rouge) circulent librement dans le milieu liquide (en blanc).

Pendant la décharge :

La haute tension (en jaune) rend la membrane cellulaire poreuse. De plus, la circulation du courant électrique dans le milieu entraîne la circulation des ions vers les électrodes, disposées à l’extérieur du flacon. Cette circulation d’ions va entraîner les éléments extérieurs à l’intérieur de la cellule.

Après la décharge :

La membrane de la cellule se reconstitue et retrouve son état initial. La cellule possède à présent des éléments extérieurs dans son système. On pourra ensuite récupérer les cellules génétiquement modifiées et les utiliser pour toutes les applications d’organismes génétiquement modifiés.

Le synoptique général permet d’avoir une vue d’ensemble du produit fini.

  • Nous avons donc la carte d’alimentation connectée au secteur. Elle permet d’alimenter la carte qui applique la pulse et la carte de commande.
  • La carte de commande quant à elle disposera d’un micro-contrôleur Microchip PIC18F45K50 qui échange des informations avec l’interface et la carte de charge/décharge de manière à ce que le processus se déroule correctement.
  • Seules les cartes d’alimentation et de charge/décharge ont été réalisées par nos prédécesseurs.

Fiole.PNG
Tension_de_décharge.PNG
Etat_de_cellule.PNG
Synoptique.PNG