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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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Microfluidics is now a well-implanted field in academic research and its applicative potential is huge. To fabricate a lab-on-a-chip, the choice of the material is essential. Therefore, the properties and limitations of the material have to meet the specific requirements of the aimed application. After a presentation of microfluidics, the properties, microfabrication methods and bonding technics are discussed for polymers and glass. Finally, this article focuses on the type of applications requesting “all glass” chips and especially those requesting the use of a novel low temperature bonding technic.
Auteur(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
-
Guillaume DA ROLD : Docteur ès Sciences de l'Université Pierre et Marie Curie - Responsable technique et des opérations, Klearia, Marcoussis, France
-
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
KEYWORDS
microfluidics | lab-on-a-chip | glass | low temprature bonding | embedded technologies | microfabrication | petrochemistry | biology | food industries | chemical sector | environmental metrology
DOI (Digital Object Identifier)
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Présentation
Matériaux pour la microfluidique2. Microfluidique
La microfluidique est une thématique jeune qui a réellement émergé en tant que discipline scientifique et technologique dans les années 2000. Présentant un intérêt industriel conséquent comme nous l'avons vu, elle est attendue comme une technique révolutionnaire dans un grand nombre de volets applicatifs et a été identifiée en 2001 par la Technological Review du Massachusetts Institute of Technology (MIT) comme « une des dix technologies qui changeront le monde ».
Bien que récente, la microfluidique est aujourd'hui une discipline scientifique à part entière, tout en restant à l'interface de la physique, de la chimie et de la biologie. Elle peut se définir comme « la science et la technologie des systèmes qui manipulent de petits volumes de fluides (de 10–9 à 10–18 L) dans des canaux de la dimension de quelques dizaines de micromètres ».
Cette définition de Georges Whitesides fait apparaître la dualité de la microfluidique, à la fois science et technologie. Elle est une science car elle englobe l'étude de la mécanique des fluides à l'échelle micrométrique. Le confinement engendre des déplacements de fluides différents par rapport aux canaux de large dimension. En effet, à l'échelle macroscopique, les fluides se mélangent par convection et l'inertie est plus importante que la viscosité. En revanche, à l'échelle microscopique, des fluides, tels que l'eau, ne se mélangent pas par convection car ils s'écoulent en flux laminaire, c'est-à-dire en parallèle, sans turbulences. Le seul mélange pouvant intervenir se produit alors par diffusion à l'interface entre les deux fluides. Pour assurer, si nécessaire, un mélange efficace, des designs particuliers doivent donc être envisagés. Citons par exemple les travaux de Whitesides ...
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Microfluidique
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).
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(5) - BECKER (H.) - It's the economy… - Lab chip, 9, p. 2759-2762 (2009).
-
...
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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