Présentation
RÉSUMÉ
La microfluidique est désormais une discipline bien implantée dans le milieu académique et dont le potentiel applicatif est gigantesque. Afin de réaliser un laboratoire-sur-puce, le choix du matériau est primordial. Il s’appuie sur les propriétés et les limitations du matériau par rapport à l’application visée. Après une introduction à la microfluidique, cet article présente les propriétés ainsi que les méthodes de microfabrication et de scellement des polymères puis du verre. Enfin, il se focalise sur les applications où les puces « tout verre », et plus particulièrement celles scellées grâce à une nouvelle technologie basse température, sont à privilégier.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Grégory MARCH : Docteur ès Sciences de l'Université Paris Diderot - Responsable scientifique, Klearia, Marcoussis, France
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Anne-Claire LOUËR : Ingénieur ENSI Caen - Docteur ès Sciences de l'Université Paris-Sud - Responsable produit LablnGlass®, Klearia, Marcoussis, France
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Guillaume DA ROLD : Docteur ès Sciences de l'Université Pierre et Marie Curie - Responsable technique et des opérations, Klearia, Marcoussis, France
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Clément NANTEUIL : Docteur ès Sciences de l'Université Paris-Sud - PDG, Klearia, Marcoussis, France
INTRODUCTION
Domaine : microfluidique
Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité
Technologies impliquées : microstructuration
Domaines d'application : chimie analytique, chimie de synthèse, biologie, agroalimentaire, industrie pétrolière, métrologie environnementale
Principaux acteurs français :
Pôles de compétitivité : DREAM, Advancity, Risques, Medicen
Centres de compétence :
Industriels : KLEARIA
Autres acteurs dans le monde : MICRONIT, DOLOMITE, MICRALYNE, MICRUX, CHIPSHOP
Contact : [email protected] http://www.klearia.com
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MOTS-CLÉS
microfluidique laboratoire sur puce verre scellement basse température technologies embarquées microfabrication Pétrochimie biologie Agroalimentaire chimie métrologie environnementale
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Puces « tout verre » collées à basse température : pour quelles applications ?Article inclus dans l'offre
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3. Matériaux pour la microfluidique
Dans cette partie, nous présenterons les matériaux les plus utilisés actuellement pour la fabrication de dispositifs microfluidiques, à savoir les matériaux polymères et le verre. Leurs principaux avantages, caractéristiques et limitations seront décrits, et nous nous attarderons plus spécifiquement sur les procédés permettant de sceller les puces microfluidiques, et notamment un procédé de scellement du verre à basse température.
3.1 Matériaux polymères
Les matériaux polymères employés pour la fabrication de dispositifs microfluidiques peuvent se diviser en quatre catégories :
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les élastomères comme le PDMS ;
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les résines photosensibles comme la SU-8 ;
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les thermoplastiques comme le PMMA, COC, COP, PS, PEEK ;
-
le papier.
L'utilisation de matériaux polymères pour la fabrication de dispositifs microfluidiques remonte à la fin des années 1990. Dans une publication de 1998 issue du laboratoire de George Whitesides, Xia et al. ont décrit pour la première fois la fabrication de dispositifs microfluidiques à partir d'un élastomère : le poly(diméthylsiloxane) (PDMS) . Ce matériau a suscité un engouement important, comme le montre la figure 4 représentant le nombre de publications par an sur des dispositifs en PDMS de 1998 à nos jours. Sa facilité de mise en œuvre en est la principale raison puisqu'un dispositif peut être fabriqué rapidement sans nécessiter l'utilisation d'une salle blanche. Le PDMS est simplement versé sur un tampon où il réticule sous l'effet d'un léger recuit (70 oC) ou par UV. Un dispositif peut donc être réalisé en seulement quelques heures à partir d'un moule qui est réutilisable un grand nombre de fois. Il permet un prototypage rapide, simple et permet donc...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - HICKS (J.M.), JOSEFSOHN (M.) - Reliability of home pregnancy-test kits in the hands of laypersons. - N. Engl. J. Med., 320, p. 320-321 (1989).
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(2) - PACIFICI (R.), FARRE (M.), PICHINI (S.), ORTUNO (J.), ROSET (P.), ZUCCARO (P.), SEGURA (J.), DE LA TORRE (R.) - Sweat testing of MDMA with the Drugwipe analytical device : a controlled study with two volunteers. - J. Anal. Toxicol., 25, p. 144-146 (2008).
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(3) - WU (A.) - Laboratory and near patient testing for cardiac markers. - J. Clin. Ligand. Assay, 22, p. 32-37 (1999).
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(4) - FLORIS (A.), STAAL (S.), LENK (S.), STAIJEN (E.), KOHLHEYER (D.), EIJKEL (J.), VAN DEN BERG (A.) - A prefilled, ready-to-use electrophoresis based lab-on-a-chip device for monitoring lithium in blood. - Lab chip, 10, p. 1799-1806 (2010).
-
(5) - BECKER (H.) - It's the economy… - Lab chip, 9, p. 2759-2762 (2009).
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...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Klearia http://www.klearia.com
Micralyne https://www.teledyne.com/en-us
Micronit http://www.micronit.com
Lab on a Chip https://www.elveflow.com/archives-fr/introduction-aux-laboratoires-sur-puce-2015-revue-historique-et-futur/
HAUT DE PAGE
Congrès MicroTAS
HAUT DE PAGE
Acteurs industriels : Klearia, Micronit, Micralyne, Micrux, Chip Shop, Dolomite
Laboratoires de recherche : LPN, LAAS, ESPCI, Institut Curie
Publications (revues, livres…) : Lab on a Chip (voir site Internet)
HAUT DE PAGE
Anodic bonding. US patent 3, 397.278 1968
Procédé de fabrication d'une puce microfluidique....
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