Un labo entier sur quelques centimètres carrés

Pour effectuer un diagnostic médical, évaluer la contamination d'un aliment, voire détecter à temps une attaque bio-terroriste, de longues heures d'analyses en laboratoire sont aujourd'hui nécessaires. Demain, de telles opérations devraient pouvoir se faire simplement et rapidement grâce aux "labs on chip", ces laboratoires sur puce qui font l'objet de recherches intensives dans le monde entier. Leur principe : l'analyse d'infimes quantités d'échantillons que l'on dépose sur une sorte de galette de quelques centimètres carrés de silicone, de verre ou encore de silicium. Ce support est gravé de micro-canaux dans lesquels s'écoulent les produits -substances à analyser et réactifs- à l'aide de micro-pompes, de micro-valves ou de micro-mélangeurs. De telles puces-laboratoires, fructueuse synthèse entre micro-électronique et biologie, peuvent d'ores et déjà être produites en série à des coûts raisonnables (de 300 à 4000 dollars par puce, selon sa complexité). Mais elles ne sont pas encore optimales. Notamment, les mélanges de produits ont du mal à se faire au sein des micro-canaux du fait de l'absence de "turbulences" à si petite échelle. Du coup, il s'avère difficile de trier les molécules dont on a besoin pour l'analyse.Deux équipes de recherche viennent d'apporter de nouveaux éléments pour résoudre ce problème et faire progresser la technologie des "labs on chip". Armand Adjari (laboratoire CNRS de physico-chimie théorique) et son confrère Abraham Stroock (Université de Harvard, Maryland) proposent ainsi de graver de petites rayures sur l'une des faces de chaque micro-canal. Ces rainures entraînent un écoulement en forme d'hélice, ce qui favorise les mélanges.Plus sophistiqué encore, le "tamis moléculaire" de Jean-Louis Viovy (CNRS-Institut Curie) et de Jérôme Bibette (ESPCI), qui viennent de publier leurs résultats dans la revue Science. Ces deux chercheurs ont eu l'idée d'utiliser des billes magnétiques de moins d'un millième de millimètre qui se comportent comme de minuscules aimants en suspension dans le liquide des canaux de la puce. Ces nanobilles sont ainsi capables de faire le tri des molécules sous l'action d'un champ magnétique, et notamment de les classer par taille. Ce qui ouvre un large champ d'application pour l'analyse des grandes molécules d'ADN, sujet qui intéresse particulièrement les laboratoires occidentaux travaillant sur les grands projets de génomique. Mais la technologie pourrait aussi s'avérer utile pour réaliser de nouveaux progrès dans la lutte contre le cancer. Avec une puce équipé du tamis moléculaire, le diagnostic médical s'en trouvera affiné.Retrouvez l'actualité technologique tous les mercredis dans "La Tribune de l'Innovation", édition papier.

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