Mathieu BRUN soutient sa thèse le 20 décembre 2011 à 10h00 - Amphithéâtre Gouy à l’UCBL (dans le cadre d’une collaboration entre les laboratoires INL et Ampère)
Titre :
Electrodes nanocomposites pour applications en microfluidique
Jury :
- Directeurs de thèse : FERRIGNO Rosaria ; FRENEA ROBIN Marie ; CHATEAUX Jean-François
- Rapporteurs : SENEZ Vincent ; THOUIN Laurent
- Examinateurs : AYELA Frédéric ; GONDRAN Chantal ; DEMAN Anne-Laure
Résumé :
Ce travail de thèse s’inscrit dans une dynamique d’intégration de matériaux non conventionnels en systèmes microfluidiques. Il vise à démontrer le potentiel du cPDMS, un matériau nanocomposite formé d’une matrice de polydiméthylsiloxane rendu conducteur par l’ajout de nanoparticules de carbone. Compatible avec les procédés technologiques habituels, le cPDMS peut être structuré dans une large gamme d’épaisseurs et de géométries mais présente surtout l’avantage de pouvoir être collé irréversiblement sur verre, PDMS et silicium. Son intégration est parfaitement étanche, rapide à mettre en œuvre, et très économique. Une partie de la thèse a été consacrée à la caractérisation de ce matériau. Ses propriétés électriques et de surface, pouvant être critiques pour une utilisation en microfluidique, ont été particulièrement étudiées. Les champs électriques offrant de nombreuses possibilités pour réaliser des fonctions clés en microfluidique (détection, séparation, manipulation de fluides ou de particules), nous avons choisi d’évaluer l’intérêt d’électrodes de cPDMS dans deux types d’applications. Les aspects de détection ont d’abord été mis en évidence à l’aide de mesures électrochimiques. Cette méthode a permis à la fois de caractériser la surface du cPDMS tout en validant son utilisation potentielle pour des applications d’analyses électrochimiques. Enfin, le matériau a été testé pour la manipulation de particules à travers l’observation de différents phénomènes électrocinétiques. Ceux-ci ont conduit à la mise au point de dispositifs microfluidiques (intégrant des électrodes de cPDMS) dédiés à la lyse et à l’électrofusion de cellules.
Mots clefs: microfluidique, matériau nanocomposite, laboratoire sur puce, électrochimie, manipulation électrocinétique, lyse de cellule, électrofusion cellulaire.