Groupe opérationnel SORTYX : Développement d’un nouveau système microfluidique pour le contrôle de la population de spermatozoïdes chez le porc

Cette étude vise à caractériser le sperme porcin et à identifier les différences entre les individus porteurs des chromosomes X et Y. À cette fin, une étude exhaustive a été menée, incluant l'analyse du potentiel zêta, la taille et la qualité des spermatozoïdes, ainsi que l'évaluation de leur survie dans différentes conditions ioniques. Des protocoles de cytométrie et de PCR ont été développés et optimisés pour séparer et quantifier les populations X/Y, et l'influence du calcium et du magnésium sur leur viabilité différentielle a été étudiée. De plus, les différences potentielles de potentiel zêta entre les deux populations ont été validées. Ces résultats fournissent une base scientifique solide pour le développement de techniques de sélection du sexe chez le porc.

Cette étude vise à concevoir un système microfluidique capable de séparer les spermatozoïdes selon leur sexe chez le porc. Un prototype a été développé par impression 3D à partir de matériaux biocompatibles, intégrant des canaux microfluidiques et un système d'électrodes pour l'application de champs électriques contrôlés. Différentes géométries et paramètres physiques ont été analysés afin d'optimiser le ciblage et la séparation des spermatozoïdes. Le système a été validé par des tests fonctionnels évaluant la motilité, la viabilité, l'intégrité de l'acrosome et le sexage génétique. Les résultats ont permis d'ajuster la conception et d'améliorer l'efficacité et la sécurité du procédé, en vue de la mise au point d'un dispositif optimisé pour la sélection du sexe des spermatozoïdes.

Ce travail vise à optimiser la conception de la puce microfluidique par simulation numérique. Un modèle a été développé sous COMSOL Multiphysics, intégrant des données expérimentales pour ajuster les paramètres du fluide et le comportement des spermatozoïdes, et permettant d'obtenir une forte corrélation entre les résultats de la simulation et les résultats expérimentaux. Les paramètres électriques ont ensuite été optimisés pour induire la séparation des spermatozoïdes X et Y en fonction de leur charge, en évaluant la tension, la disposition des électrodes et la distance. Enfin, des simulations avancées des puces finales ont été réalisées afin de définir les conditions de fonctionnement optimales et de maximiser l'efficacité du système de sélection du sexe des spermatozoïdes.

Cette étude vise à vérifier l'efficacité d'un système microfluidique pour l'obtention sécurisée d'échantillons de sperme enrichis en spermatozoïdes du sexe désiré. Le dispositif final est fabriqué et validé par des analyses biologiques sur 50 éjaculats, évaluant la qualité du sperme avant et après le processus (mobilité, viabilité, intégrité acrosomique et paramètres cinétiques). La proportion de spermatozoïdes sélectionnés et l'efficacité du sexage sont également analysées par potentiel zêta, cytométrie et PCR. Enfin, le dispositif est optimisé et une analyse statistique des résultats est réalisée, générant un rapport complet sur l'efficacité du système.

Cette activité valide l'efficacité du système microfluidique pour la production d'embryons et de descendants du sexe désiré, sans incidence sur la fertilité. Des fécondations in vitro sont réalisées sur 25 échantillons, évaluant des paramètres tels que la pénétration, la décondensation, la formation des pronoyaux, la division cellulaire et le développement jusqu'au stade blastocyste, avec détermination du sexe embryonnaire. Le système est mis en œuvre dans des centres d'insémination artificielle (CIA), afin d'évaluer le temps, la facilité d'utilisation, les problèmes techniques et les pertes de spermatozoïdes. Enfin, une étude pilote in vivo est menée sur 40 femelles par insémination post-cervicale, avec diagnostic de gestation aux jours 21 et 30 et analyse à la mise bas, enregistrant le nombre de naissances vivantes, de mort-nés, de porcelets momifiés et leur sexe.

L'étape RD1 vise à concevoir une stratégie de diffusion et de transfert efficace pour le projet, incluant les outils nécessaires à sa mise en œuvre. Des bases stratégiques et opérationnelles sont établies pour communiquer et valoriser les résultats, en développant des canaux, des contenus et des supports conformes à l'identité visuelle du projet et à la réglementation en vigueur (RGPD, par exemple). Ce résultat garantit une communication professionnelle dès le départ, avec une image cohérente, des canaux efficaces et une planification des ressources permettant d'assurer la diffusion et le respect des exigences de publicité de l'appel à projets.

Le projet RD2 vise à mettre en œuvre une stratégie de communication efficace auprès de la communauté scientifique et technique du secteur porcin. Il permettra de produire et de diffuser des connaissances originales sur le développement d'un système microfluidique pour la sélection du sexe des spermatozoïdes chez le porc, dans le but d'obtenir une descendance du sexe souhaité. Par ailleurs, des informations sur le projet, ses objectifs, les résultats attendus et le financement obtenu du Ministère seront communiquées au grand public, assurant ainsi la visibilité et la compréhension de son impact.

Le projet RD3 vise à assurer le transfert et l'application des résultats aux éleveurs de porcs et aux techniciens. L'adoption des innovations et solutions développées sera facilitée par la démonstration de leur applicabilité et de leurs avantages économiques, environnementaux et en matière de bien-être animal en conditions réelles. De plus, l'application et l'accès aux résultats seront communiqués par le biais d'un plan de mise en œuvre, favorisant ainsi l'application concrète des avancées du projet.