PRIMO

La bio-ingénierie simplifiée

Le système PRIMO évolue vers une version plus compacte, avec un schéma optique permettant la microscopie en fluorescence, et plus rapide : PRIMO 2.

Micropatterning, polymérisation d’hydrogels et microfabrication, le tout dans un seul appareil. Créez des micro-environnements cellulaires in vitro sur mesure et obtenez de meilleurs modèles cellulaires pour vos expériences de biologie cellulaire ou pour l’imagerie en cryo-ET.


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Meilleure préparation des échantillons,
Modèles cellulaires in vitro plus fiables.

L’étude de l’influence du microenvironnement sur les mécanismes intracellulaires et intercellulaires est essentielle pour la recherche en biologie cellulaire. Pourtant, malgré les avancées scientifiques et technologiques, les chercheurs sont régulièrement confrontés à de nombreux défis, tels que :

• les problèmes récurrents de reproductibilité,
• la fiabilité en terme de pertinence physiologique,
• mais aussi le degré de facilité de manipulation,
• et l’efficacité.

C’est pourquoi notre équipe de recherche a développé PRIMO: un système de photopatterning capable de créér des microenvironnements cellulaires in vitro ajustés à différentes conditions expérimentales.

Le système PRIMO évolue vers une version plus compacte, avec un schéma optique permettant la fluorescence, et plus rapide : PRIMO 2.

PRIMO
« The fact that we can use the same system to generate multiprotein patterns and even create 3D structures makes it a very powerful setup. « 

Project Leader, Jorge Ferreira, i3S, Portugal

La technologie de bio-ingénierie PRIMO

L’association de 3 produits spécialement conçus pour le prototypage et la production
de micro-environnements in vitro sur-mesure !

Setup PRIMO 2 - PLPP - Leonardo

Développé par l’équipe scientifique d’Alvéole d’après la technologie LIMAP* (Strale P.O. et al, Adv Mater. 2016), le système de photopatterning sans masque PRIMO (dispositif à micro-miroirs, DMD) peut générer in vitro des micro-environnements cellulaires sur-mesure, grâce à 3 techniques: micropatterning, structuration d’hydrogels et microfabrication.

 

Le processus PRIMO pour des modèles cellulaires in vitro optimisés :

  1. SUBSTRAT : sélection et préparation
  2. CREATION DU PATTERN : dessin puis téléchargement dans le logiciel Leonardo
  3. PROJECTION UV VIA PRIMO : micropatterning, microfabrication ou polymérisation d’hydrogels
  4. CONDITIONS EXPERIMENTALES in vitro SUR-MESURE
micropatterning icon
microfabrication icon
Hydrogel polymerization

Micropatterning

Le système de micropatterning PRIMO permet de finement contrôler l’adhésion cellulaire pour imiter les phénotypes in vivo, étudier les mécanismes cellulaires ou isoler les cellules dans des conditions reproductibles pour des tests standardisés.

Microfabrication

Le système PRIMO de photopatterning par DMD peut réaliser une photolithographie en niveaux de gris sur des résines spécifiques pour générer des moules 3D complexes tels que des rampes, des puits convexes ou des puces microfluidiques pour créer des organes sur puce.

Hydrogels

En tant que système de photopatterning, PRIMO peut également polymériser et photo-scissionner les hydrogels les plus couramment utilisés pour la culture cellulaire 3D, la formation de sphéroïdes ou la polymérisation de membranes perméables dans des puces microfluidiques.

Des performances inégalées

Compatible

substrats
standards

de culture cellulaire*

*Plat ou structurés, rigides ou mous : Lames, lamelles, hydrogels, PDMS, dispositifs de microfluidique, etc.

Haute résolution

1,2µm

sur tout le champ
d’observation*

*Environ 500×300µm, objectif 20x

Rapide

0,5sec

pour un motif
en plein champ*

*Environ 500×300µm, objectif 20x, avec le PLPP Gel

Gradients

256

niveaux de gris

Multi-protéines

3

suivant les conditions
expérimentales

Fluorescence

connexion LLG

*La lumière d’excitation sera réfléchie par le DMD et projetée vers la lentille de tube.

Les applications du micropatterning en biologie cellulaire

Loin de se limiter à la mécanobiologie (connue comme l’analyse in vitro des mécanismes intra et intercellulaires sur cellules vivantes), le micropatterning s’avère être un allié précieux pour différents domaines de recherche, tels que la modélisation de maladies, l’immunologie, la toxicologie, et plus récemment pour la cryo-tomographie électonique (cryo-ET).

Cryo-ET cellulaire:
le challenge de l’échantillon parfait

La cryo-tomographie électronique étant une technique de microscopie encore très récente, toutes les étapes du procédé sont régulièrement améliorées par les laboratoires universitaires et également par les sociétés industrielles.

En contrôlant l’adhérence, l’étalement et la forme des cellules, le micropatterning surmonte les problèmes rencontrés à la toute première étape du procédé de cryo-ET, à savoir la qualité des échantillons cellulaires.

 

En savoir plus sur l’utilisation du micropatterning sur grilles de TEM
Cells randomly seeded on the surface of an EM grid
Mouse A9 fibroblast cells (labeled with Alexa Fluor 488 Phalloidin visualizing F-actin in green) irregularly distributed on the surface of an EM grid. Credit: Leica Microsystems
Cells micropatterned in the center of the squares formed by the mesh of an EM grid
Fibroblasts adhering on fibrinogen micropatterns and therefore precisely positioned in the center of the squares composing the mesh of a carbon EM grid. Collaboration between Alvéole and Dr K. Grünewald.
HeLa cells grown on micropatterned TEM grid
HeLa cells grown on micropatterned TEM grid and stained for live cells with calcein-AM (green) and dead cells (Eth-D1, red). © Dr Elizabeth Wright, University of Wisconsin-Madison.

Amélioration de la préparation d’échantillons cellulaires en cryo-ET,
par Alvéole et Leica Microsystems

Notre préoccupation principale chez Alvéole est de développer des solutions innovantes qui répondent à vos besoins d’améliorer la qualité dess modèles cellulaires pour la biologie et la microscopie.

Dans le cas de la cryo-ET, nous partageons cette philosophie d’excellence avec Leica Microsystems. Nous avons donc logiquement uni nos forces et nos produits – PRIMO, le système de cryogénisation EM GP2 de Leica, le système d’imagerie THUNDER EM Cryo CLEM et les solutions additionnelles en cryo CLEM – en un processus optimisé et plus efficace!

 

+ infos sur le THUNDER Imager EM Cryo CLEM de Leica

Workflows optimisés pour la cryo-CLEM et cryo-ET
grâce au micropatterning

En contrôlant précisément l’adhésion cellulaire sur les grilles de TEM, le système de micropatterning sans masque PRIMO permet de surmonter le premier problèmes lié à la préparation de cellules pour la cryo-ET : obtenir des cellules compatible au procédé.

Intégrez le système de micropatterning PRIMO comme première étape aux flux de travail Cryo CLEM de Leica Microsystems et rendez votre processus de préparation d’échantillons cryo-ET encore plus fiable et efficace!

  • Cellules positionnée de façon adéquate et homogène sur les grilles de TEM,
  • EM solutions Identification précise et continue des composants cibles intracellulaires, et transfert des données vers différentes solutions EM
  • Conditions de cryogénisation optimales et maintenues tout au long du processus d’imagerie et du transfert d’échantillons

Workflow intégré pour la cryo-ET de cellules avec rendement optimal

cells micropatterned on EM grid

Micropatterning
adhérence contrôlée

EM grid vitrification for cell cryo-ET

Vitrification

cryo-CLEM with micropatterning

Microscopy Correlative
→ Taux de réussite élevés

cell FIB milling - facilitated with micropatterning

FIB milling
→ Plusieurs cellules

icon cryo-electron tomography on micropatterning cell

Tomographie électronique
→ Plusieurs lamelles

icon cryo-ET protein in cellular context

Protéines en contexte cellulaire

Les avantages

Gain de temps 
& independance

Optimisez rapidement vos conditions expérimentales par vous-même!

Flexibilité

Téléchargez l’image que vous souhaitez pour structurer et / ou fonctionnaliser la surface de votre substrat!

Versatilité

Utilisez vos substrats habituels de
culture cellulaire : plats ou microstructurés, rigides ou mous.

Compatibilité avec tous
les substrats standards

Patterning de protéines : lames et lamelles de verre, plaques 96 puits, grilles pour la microscopie électronique, polystyrène, PDMS, gel de polyacrylamide (transfert), hydrogels.

Structuration d’hydrogels : hydrogels photo-réticulables, PEG Acrylate, Polyacrylamide, Agar, Matrigel.

Microfabrication : résines photosensibles.

Micropatterning d’une large gamme de protéines

Plus de 10 protéines utilisées quotidiennement par nos utilisateurs, dont les suivantes :
Fibrinogène-488, Fibrinogène-647, Fibronectine, GFP,
Neutravidine-488, Neutravidine-647, PLL-PEG-Biotine, Protéine A-647,
Streptavidine, ainsi que des anticorps primaires et secondaires.

Multi-protéines

Multi-protéines

Photopatterning successif de Fibrinogène-A488 en vert et Protéine A-A647 en rouge sur des micropiliers de PDMS microfabriqués avec PRIMO.

HAUTE-RESOLUTION ET COMPATIBLE

HAUTE-RESOLUTION ET COMPATIBLE

Image en microscopie à épifluorescence de points de Protéine A-488 de 1,5 µm espacés de 1,5 µm sur du PDMS.

HAUTE-RESOLUTION ET COMPATIBLE 

HAUTE-RESOLUTION ET COMPATIBLE 

Image en microscopie à épifluorescence de lignes de Protéine A-488 de 2 µm sur du verre.

GRADIENTS

GRADIENTS

Image en microscopie à épifluorescence d’un gradient de Fibrinogène A488 sur une lamelle de verre.

Microsopie en epifluorescence grâce au schéma optique de PRIMO 2

Microsopie en epifluorescence grâce au schéma optique de PRIMO 2

Microscopie par epifluorescence d’un micropattern de protéines grâce au schéma optique de la 2ème génération de module PRIMO.

« My interest is to understand the role of biophysical and topological properties of tissue microenvironments, such as stem cell niches, in modulating cell fate. Thus, the ability to precisely tune and control extracellular cell/organelle shape and geometry in 2D and 3D, is of critical importance. PRIMO has been incredibly useful in this regard! »

« The main interest of the Tardieux’s laboratory and my PhD project is to decipher how forces drive the unique motile and invasive capacities of the single-celled eukaryotic parasite Toxoplasma gondii. I was able to uncover that the parasite glides by coupling polar adhesions and de-adhesion with traction and dragging forces. The PRIMO technique was needed to create composite patterns with a non-adhesive area next to an adhesive one with the crucial request of a sharp demarcation. »

« We are working on the generation of 3D cellular microenvironments to reproduce Hematopoietic Niches. PRIMO will be used to generate 3D photo-polymerized microenvironments and to pattern them to localize different cell populations involved in the hematopoiesis. »

« Our aim is to develop in vitro experimentation to decipher guiding mechanisms involved in vivo. PRIMO technology is particularly adapted to design in vitro microdevices patterned with controlled patches of the signaling proteins relevant for white blood cell migration. »

« We are interested in imaging subcellular localization of certain cell-surface receptors and check whether they colocalize with focal-adhesion complexes. For this purpose, we are interested in making different types of patterns of Fibronectin with subcellular dimensions. »

« My research project aims at unravelling how a T cell switches from a fast migratory state to a stationary state upon activation. To do so, I perform live cell imaging of T cells migrating inside micro-fabricated channels coated with activating molecules. However, with this approach, I do not control when and where a T cell encounters the activating molecules. »

« Protein micropatterning represents an excellent tool to probe the behavior and functions of cellular systems. PRIMO is specially suited for our experiments, in which the cell-substrate interaction needs to be precisely adjusted both throughout the substrates and in time, in order to control the dynamic behaviour of cell monolayers. »

« Our research is at the frontier of soft matter physics and process engineering. More precisely, we develop microfluidic tools to study industrial processes (mixing, flow, drying, filtration, etc.) involving soft matter systems such as polymers or colloids. We use PRIMO to integrate hydrogel membranes in microfluidic devices to mimic ultrafiltration and dialysis processes on the scale of a few nanoliters. »

Le centre de Ressources et Support

Notre équipe vous livre toutes ses astuces pour mener à bien vos manipulations expérimentales et aller encore plus loin !

Tutoriels
vidéos

Les publications
de nos utlisateurs

Notes d’applications

Voir toutes les ressources

Pour un contrôle optimisé et personnalisé de vos conditions expérimentales,
découvrez notre offre de produits complémentaires de PRIMO.

 

PDMS Stencil

Le support multi-puits

Avec ses multiples puits, le PDMS Stencil réduit les volumes de réactifs utilisés et accueille différentes conditions expérimentales sur un même substrat.
Découvrir le PDMS Stencil
 

REACTIFS PRIMO

La gamme de produits photoactivables

PRIMO est un système de photopatterning à base d'UV qui offre des possibilités variées d'applications, notamment le micropatterning et la structuration d'hydrogels. Notre gamme de produits prend en charge ces deux applications grâce à des réactifs photoactivables. PLPP Classique : permet le micropatterning de substrats de culture cellulaire lorsqu'il est éclairé par PRIMO. PLPP Gel : Accélérez jusqu'à 30 fois la vitesse de vos expériences de micropatterning et de bio-fonctionnalisation de votre substrat par rapport au PLPP Classique. HyPE : permet de structurer les hydrogels de manière flexible en 2.5D, tout en étant couplé aux UV.
Informations additionnelles sur les réactifs PRIMO
 

LEONARDO 5

Nouvelle version et nouveau concept

Le logiciel LEONARDO a été développé pour contrôler le système PRIMO et optimiser l’utilisation de ses différentes capacités. La nouvelle version LEONARDO 5 est construite sous forme de modules pour améliorer sa facilité d’utilisation et gagner du temps lors des expériences réalisées avec PRIMO : micropatterning, micropatterning d'EM grids, micropatterning de plaques multipuits, structuration d’hydrogels, microfabrication, multi-images projection. Les nouvelles fonctionnalités et les nouveaux modules ont été approuvés et validés par nos utilisateurs.
Découvrir les fonctionnalités de Leonardo
 

PLATEFORME OPTIQUE PRIMO

Une nouvelle PLATEFORME PRIMO avec optiques intégrées est maintenant disponible. Cette plateforme donne accès à PRIMO2 sans avoir besoin d'un microscope dédié. Une plateforme tout-en-un avec deux configurations disponibles: - la MICROPATTERNING PRIMO PLATFORM dédiée au micropatterning - la ADVANCED PRIMO PLATFORM pour toutes les applications de micropatterning, structuration d'hydrogel et microfabrication.  
Informations additionnelles sur les réactifs PRIMO
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Vous souhaitez tester PRIMO sur l’un de vos projets d’expérience, recevoir une offre tarifaire ou simplement en savoir plus sur Alvéole et ses produits, notre équipe est à votre écoute pour répondre à vos questions.

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