Des microsystèmes capillaires sanguins pour détecter des défaillances de l’hémostase

Connaître la capacité hémostatique d’un patient, c’est-à-dire la capacité des plaquettes contenues dans le sang à stopper les saignements, est primordial avant une chirurgie. Historiquement, ce diagnostic était réalisé en suivant l’arrêt du saignement après une simple microcoupure, un processus insatisfaisant. De nos jours, un appareil existe sur le marché mais ne permet pas un dépistage précis de l’ensemble des cas et donc un bénéfice patient suffisant.

Partant de ce constat, des chercheurs des universités de Franche-Comté et de Genève ont mis au point un appareil permettant d’investiguer la qualité de la fonction hémostatique d’un patient, à partir d’une quantité de sang minime et en très peu de temps.

L’objectif : améliorer le diagnostic du chirurgien pour prévenir une complication lors de l’acte. L’appareil BlooDe propose une solution qui reconstitue dans un microcanal ce qu’il se passe au sein d’un capillaire sanguin, afin d’étudier le processus de recrutement des plaquettes.

Imaginé dès 2015 au sein du département Micro Nano Sciences et Systèmes (MN2S) de l’institut FEMTO-ST, en collaboration avec l’EFS Bourgogne-Franche-Comté, le projet s’est développé dans un premier temps grâce à un co-financement de la Région Franche-Comté permettant d’aboutir à un prototype et une preuve de concept en un an. L’équipe franc-comtoise s’est alors rapprochée de l’Université de Genève, reconnue mondialement dans le domaine de l’hémostase, pour poursuivre le projet au sein du programme Interreg France-Suisse 2014-2020.

Détecter les problèmes de coagulation des patients en 60 minutes

L’appareil BlooDe est destiné à un usage clinique en laboratoires d’analyses en milieu hospitalier. Il permet d’identifier, chez les personnes souffrant d’une défaillance du système hémostatique, la provenance du mauvais fonctionnement des plaquettes dans leur environnement naturel. Il permet aussi de connaître, chez les personnes qui vont se faire opérer, leur capacité hémostatique pour déterminer quel traitement médicamenteux donner pour minimiser les risques.

Pour être effectif, le test doit être réalisé rapidement afin d’avoir une fonction la plus réaliste possible. En effet, en cas de stockage prolongé du sang, la fonction hémostase sera altérée. L’appareil BlooDe garantit justement des résultats dans les 60 minutes qui suivent le prélèvement, l’analyse en elle-même ne durant que 5 à 15mn.

Wilfrid Boireau, directeur du département MN2S, nous explique que l’appareil a été conçu « en mode « Plug and play » pour faciliter l’autonomie des équipes de santé », grâce à un résultat facile à analyser fourni par un soft de commande et d’acquisition développé par le consortium. De la taille d’une imprimante, BlooDe nécessite quelques millilitres de sang seulement, qui sera positionné dans une cartouche reproduisant 3 capillaires sanguins, ce qui garantit la fiabilité des résultats. Les cartouches, produites via Femto Engineering, respectent une configuration proche de la physiologie du patient en « reproduisant le mouvement du sang liquide, mais aussi des brèches dans la paroi des vaisseaux ».

Des études cliniques sont en cours

Conçu en accord avec les recommandations en milieu hospitalier fournies par l’International Society on Thrombosis and Haemostasis, société savante internationale, l’appareil BlooDe fait l’objet d’une étude clinique lui permettant d’atteindre un haut niveau de maturité technologique (TRL 5), rarement obtenu au stade de la recherche au sein d’un laboratoire académique. En France, l’étude est pilotée par la Délégation à la recherche clinique et à l’innovation du CHU de Dijon et associe l’EFS et le CHU de Besançon. Une étude est menée à Genève dans le même temps. Le recrutement des patients est en cours, les résultats sont attendus en septembre.

Les suites sont d’ores et déjà identifiées : lever certains verrous scientifiques et technologiques du dispositif actuel pour atteindre des niveaux de performances inégalées, inscrire ce dispositif dans l’essai clinique, comparer les performances avec le gold-standard et établir un cahier des charges fonctionnel pour la conception d’un dispositif pré-industriel.

http://projects.femto-st.fr/projet-bloode/fr

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L’institut FEMTO-ST (Franche-Comté Electronique Mécanique Thermique et Optique – Sciences et Technologies, UMR 6174), est une unité mixte de recherche, placée sous la tutelle du CNRS et de l’UBFC. Il compte aujourd’hui plus de 750 membres, répartis dans sept départements.
Dirigé par Wilfrid Boireau, le département MN2S mène des recherches pluridisciplinaires dans les domaines des microsystèmes, des nanosciences et des nanotechnologies. Il rassemble près de 120 personnes, dont une cinquantaine sont permanents. Le dispositif BlooDe a été développé au sein du groupe BioMicroDevices, dont l’objectif est de développer des micro-dispositifs pour des applications dans les domaines de la santé, de l’environnement et de l’agroalimentaire. Ces développements s’accompagnent d’une très forte composante en sciences pour l’ingénieur et en bio-ingénierie, aussi bien pour leur conception que pour leur fabrication et leur caractérisation.
Centre d'ingénierie, FEMTO Engineering est un véritable prolongement de l’institut de recherche FEMTO-ST. Il assure l’interface entre la recherche et les besoins d’innovation des industriels.