Engineered Models of Metastasis with Application to Study Cancer Biomechanics

Three-dimensional complex biomechanical interactions occur from the initial steps of tumor formation to the later phases of cancer metastasis. Conventional monolayer cultures cannot recapitulate the complex microenvironment and chemical and mechanical cues that tumor cells experience during their metastatic journey, nor the complexity of their interactions with other, noncancerous cells. As alternative approaches, various engineered models have been developed to recapitulate specific features of each step of metastasis with tunable microenvironments to test a variety of mechanistic hypotheses. Here the main recent advances in the technologies that provide deeper insight into the process of cancer dissemination are discussed, with an emphasis on three-dimensional and mechanical factors as well as interactions between multiple cell types

Evaluation et comparaison de deux modes de production contrastés pratiqués en zone tropicale : la conduite à l’auge vs la conduite au pâturage

Le pâturage, principal mode d’alimentation en zone tropicale, est souvent dévalorisé car il est associé à des performances animales jugées insuffisantes, et peut avoir des effets néfastes sur l’environnement. Même si l’alimentation à l’auge permet de meilleures productions, ce mode de conduite présente également des inconvénients, en termes d’investissements, de rentabilité économique, d’impact des rejets sur l’environnement et de qualité des produits. Une intensification de la conduite au pâturage semble donc une voie d’avenir, mais nécessite une meilleure connaissance de ce mode de conduite et de ses conséquences sur l’alimentation et les performances des animaux. Il apparait également nécessaire de comparer l’élevage au pâturage et à l’auge sur des critères homogènes, en dissociant les composantes de ces modes de conduite.L’objectif de la thèse est d’évaluer et de comparer la conduite au pâturage et la conduite hors sol, en tenant compte également de la distribution ou non de concentré, sur l’alimentation, la croissance, les caractéristiques d’abattage et la consommation d’eau. Dans un premier temps, nous avons étudié au cours d’une expérimentation, les effets de ces deux modes de conduite sur la croissance, les caractéristiques d’abattage et de carcasse de taurillons Créoles abattus à deux âges (précoce vs tardif). Les taurillons à l’auge avaient une croissance plus rapide, des poids de carcasse plus élevés, ainsi que des carcasses plus grasses. Nous avons observé qu’abattre plus tardivement au pâturage (17 et 21 mois vs 14 et 17 mois à l’auge), permettait d’atteindre des poids finaux similaires à ceux obtenus à l’auge et des carcasses de meilleure qualité, plus riche en muscle. Nous avons expliqué la majorité de nos résultats par les effets combinés des modes de conduite et de l’alimentation et avons voulu étudier leurs effets respectifs. Dans un second temps, l’étude des effets du mode de conduite a été faite dans un premier temps, par le biais d’une méta-analyse. Les performances des animaux à l’auge étaient meilleures qu’au pâturage, mais ces effets dépendaient de la stratégie de complémentation. De cette méta-analyse est également apparu le manque d’études auge vs pâturage sur l’alimentation et à ration égale. Afin d’étudier les effets respectifs du mode de conduite et de la stratégie de complémentation, un dispositif analytique avec des taurillons élevés à l’auge et au pâturage complémentés ou non avec du concentré a été mis en place. Dans un premier temps, une étude méthodologique menée grâce à ce dispositif nous a permis d’identifier que la SPIR permettait la meilleure estimation de la dMO, l’OMI et la MODI au pâturage. Les résultats de l’étude analytique ont montré que les animaux au pâturage utilisaient mieux leur alimentation pour leur croît que ceux à l’auge et la stratégie de complémentation influençait davantage ces variables que le mode de conduite. Avec une stratégie de complémentation appropriée, les animaux au pâturage peuvent atteindre des performances similaires à celles obtenues à l’auge.Grazing, main way of feeding ruminants in the tropics, is often undervalued because it is associated with animal performance deemed insufficient, and may have adverse effects on the environment. Even if stall feeding allows better production, this way of feeding has drawbacks in terms of investment, profitability, impact of emissions on the environment and product quality. Intensification of grazing seems a way forward, but requires a better understanding of this way of feeding and its impact on feeding and animal performance. It also appears necessary to compare grazing and stalls feeding on homogeneous criteria, separating the components of these modes of management.The aim of the thesis is to evaluate and compare stalls and pasture feeding environment, taking into account also the distribution or not of concentrate on feeding, growth, slaughter characteristics and water consumption. At first , we studied in an experiment , the effects of these two feeding systems on growth, slaughter and carcass characteristics of Creoles bulls slaughtered at two ages (early vs. late ). Bulls fed in trough grew faster, had greater carcass weight and fatter carcasses. We observed that a later slaughter of grazing animals (17 and 21 months vs. 14 and 17 months in stalls), allowed to reach final weights similar to those obtained in stalls and carcasses richer in muscle. We explained most of our results by the combined effects of feeding environment and complementation strategy and wanted to study their effects. In a second step, the study of the effects of feeding environment was made in first instance, through a meta-analysis. Stalls fed animals had greater performances than pasture fed ones, but these effects depended on complementation strategy. This meta-analysis also highlighted the lack of knowledge on intake and digestibility at pasture, which is a limitation on attempts to compare with measurements carried out in trough-fed animals. To investigate the relative effects of feeding environment and complementation strategy, we conceived an analytical trial with Creole bulls reared in stalls and at pasture, supplemented or not with concentrate. First of all, this analytical trial was the support of a methodological study, which identified that the NIRS method allows the best estimate of the OMD, OMI and DOMI at pasture. The analytical trial showed that grazing animals had better feed efficiency feed for their growth than stall fed ones and complementation strategy influenced more these variables than feeding environment. With an appropriate strategy for complementation, grazing animals can achieve similar performance to those obtained at the trough

Évaluation et comparaison de deux modes de production contrastés pratiqués en zone tropicale : la conduite à l'auge vs la conduite au pâturage

Le pâturage, principal mode d’alimentation en zone tropicale, est souvent dévalorisé car il est associé à des performances animales jugées insuffisantes, et peut avoir des effets néfastes sur l’environnement. Même si l’alimentation à l’auge permet de meilleures productions, ce mode de conduite présente également des inconvénients, en termes d’investissements, de rentabilité économique, d’impact des rejets sur l’environnement et de qualité des produits. Une intensification de la conduite au pâturage semble donc une voie d’avenir, mais nécessite une meilleure connaissance de ce mode de conduite et de ses conséquences sur l’alimentation et les performances des animaux. Il apparait également nécessaire de comparer l’élevage au pâturage et à l’auge sur des critères homogènes, en dissociant les composantes de ces modes de conduite. L’objectif de la thèse est d’évaluer et de comparer la conduite au pâturage et la conduite hors sol, en tenant compte également de la distribution ou non de concentré, sur l’alimentation, la croissance, les caractéristiques d’abattage et la consommation d’eau. Dans un premier temps, nous avons étudié au cours d’une expérimentation, les effets de ces deux modes de conduite sur la croissance, les caractéristiques d’abattage et de carcasse de taurillons Créoles abattus à deux âges (précoce vs tardif). Les taurillons à l’auge avaient une croissance plus rapide, des poids de carcasse plus élevés, ainsi que des carcasses plus grasses. Nous avons observé qu’abattre plus tardivement au pâturage (17 et 21 mois vs 14 et 17 mois à l’auge), permettait d’atteindre des poids finaux similaires à ceux obtenus à l’auge et des carcasses de meilleure qualité, plus riche en muscle. Nous avons expliqué la majorité de nos résultats par les effets combinés des modes de conduite et de l’alimentation et avons voulu étudier leurs effets respectifs. Dans un second temps, l’étude des effets du mode de conduite a été faite dans un premier temps, par le biais d’une méta-analyse. Les performances des animaux à l’auge étaient meilleures qu’au pâturage, mais ces effets dépendaient de la stratégie de complémentation. De cette méta-analyse est également apparu le manque d’études auge vs pâturage sur l’alimentation et à ration égale. Afin d’étudier les effets respectifs du mode de conduite et de la stratégie de complémentation, un dispositif analytique avec des taurillons élevés à l’auge et au pâturage complémentés ou non avec du concentré a été mis en place. Dans un premier temps, une étude méthodologique menée grâce à ce dispositif nous a permis d’identifier que la SPIR permettait la meilleure estimation de la dMO, l’OMI et la MODI au pâturage. Les résultats de l’étude analytique ont montré que les animaux au pâturage utilisaient mieux leur alimentation pour leur croît que ceux à l’auge et la stratégie de complémentation influençait davantage ces variables que le mode de conduite. Avec une stratégie de complémentation appropriée, les animaux au pâturage peuvent atteindre des performances similaires à celles obtenues à l’auge

Effects of feeding system and slaughter age on the growth and carcass characteristics of tropical-breed steers

Chantier qualité GAInternational audienceThis study aimed to compare the growth performances and carcass characteristics of tropical-breed steers reared in 2 contrasted feeding systems (indoor vs. pasture) and slaughtered at different ages (early vs. late). A total of 309 Creole steers (growing at an initial BW of 173 +/- 3 kg and an initial age of 252 +/- 4 d) were used over a continuous 12-yr study. Indoor steers were housed in a cattle shed, fed fresh-cut grass plus concentrate, and slaughtered at 14.5 or 17.1 +/- 0.1 mo of age. Pasture steers were pasture grazed without supplemental feed, and slaughtered at 17.6 and 21.2 +/- 0.1 mo of age. Indoor-fed steers had a greater ADG (786 vs. 517 +/- 29 g.d(-1); P < 0.0001) and more carcass fat (164 vs. 145 +/- 4.5 g.kg(-1); P = 0.001) than pasture-fed steers. Late-slaughtered steers had decreased ADG (630 vs. 673 +/- 27 g.d(-1); P = 0.001) but greater dressing percentages (hot dressing percentage = 55.7 vs. 54.7 +/- 0.34%; chilled dressing percentage = 54.5 vs. 53.4 +/- 0.34%; P < 0.0001) than early-slaughtered steers. The interaction between feeding system and slaughter age was significant for carcass tissue composition. Whole-carcass muscle content was greater in late-slaughtered steers than early-slaughtered steers, especially in pasture-fed steers (720 vs. 698 +/- 6.0 g.kg(-1); P < 0.0001), but less so in indoor-fed steers (707 vs. 700 +/- 5.9 g.kg(-1); P = 0.046). Furthermore, increasing slaughter age had no effect on carcass fat in indoor-fed steers (162 vs. 166 +/- 4.8 g.kg(-1); P = 0.342), but decreased carcass fat in pasture-fed steers (150 vs. 140 +/- 5.0 g.kg(-1); P = 0.014). The results showed that slaughter age and feeding system are 2 major factors that independently affect most of the growth and carcass traits of tropical-breed steers but jointly influence tissue deposition. Our study found that in tropical-breed steers that are grazing, late slaughtering grazing steers increased carcass muscle content without extra fat, thus yielding a carcass quality better suited to consumer choices

Microfluidic systems for biosensing

In the past two decades, Micro Fluidic Systems (MFS) have emerged as a powerful tool for biosensing, particularly in enriching and purifying molecules and cells in biological samples. Compared with conventional sensing techniques, distinctive advantages of using MFS for biomedicine include ultra-high sensitivity, higher throughput, in-situ monitoring and lower cost. This review aims to summarize the recent advancements in two major types of micro fluidic systems, continuous and discrete MFS, as well as their biomedical applications. The state-of-the-art of active and passive mechanisms of fluid manipulation for mixing, separation, purification and concentration will also be elaborated. Future trends of using MFS in detection at molecular or cellular level, especially in stem cell therapy, tissue engineering and regenerative medicine, are also prospected