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Accueil > La recherche > Département Bioingénierie > Priorité T2 : Biomicrosystèmes, Bioélectrochimie et Bioélectromagnétisme > Axe Microsystèmes

Réalisation d’une pince acoustofluidique

par Marie Frénéa-Robin - publié le , mis à jour le

Le principe d’une pince acoustique est le suivant : une particule exposée à un champ acoustique stationnaire est soumise à une force qui la déplace soit vers un nœud de pression soit vers un ventre, selon ses propriétés mécaniques et celles du milieu d’immersion. Les cellules ou bactéries en suspension dans leur milieu de culture sont généralement attirées vers les nœuds de pression.
L’intégration des pinces acoustiques dans les dispositifs microfluidiques est facilitée par l’emploi d’ondes acoustiques de surface (SAW) générées par deux peignes d’électrodes interdigités (IDT) gravés sur un substrat piézoélectrique. Le canal microfluidique peut alors être formé de façon classique dans un polymère tel que le PDMS (PolyDiMethylSiloxane), et simplement collé sur le substrat.
En jouant sur le déphasage entre les tensions appliquées aux deux IDT, il est possible d’ajuster en temps réel la position des nœuds de l’onde stationnaire. Ceci ouvre la voie à de nombreuses applications, notamment pour le tri de cellules dans les laboratoires sur puce, dans la mesure où les ultrasons pourront être employés tant pour focaliser les cellules que pour contrôler ensuite leur trajectoire.
Nous avons mis au point une pince acoustofluidique qui a pu être utilisée pour contrôler en temps réel la position d’un faisceau de bactéries, de billes en latex ou encore de nanotubes de carbone. Par ailleurs, nous avons réalisé une simulation par éléments finis de la puce acoustofluidique dans son ensemble permettant une meilleure compréhension de tous les phénomènes en jeu et l’optimisation du transfert énergétique entre la source électrique et la particule manipulée.

Publications en lien avec le sujet

- S. Toru, F. Buret, M. Frenea-Robin « Towards improved finite element modeling of SSAW-based acoustic tweezers », 9th IEEE International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems (NEMS), 13-16 Apr 2014, Hawaï, USA, Pages 319-322

- Toru S., Frenea-Robin M., Haddour N., Buret, F., « Tunable and Label-Free Bacteria Alignment Using Standing Surface Acoustic Waves », 34th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC’12), San Diego, USA, August 28 -September 1, 2012.