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Marie FRENEA-ROBIN - 5 décembre 2017

par Laurent Krähenbühl - publié le , mis à jour le

Marie Frénéa-Robin soutient son HDR le 5 décembre 2017 à 14:00 - ECL, amphi 203
Date et heure provisoires

Titre :
Contribution à l’étude des méthodes actives de manipulation sans contact de particules pour des applications biologiques

Jury :

  • Mme Stéphanie Descroix, Institut Curie, rapportrice
  • M. Olivier Français, ESIEE, rapporteur
  • M. Pierre-Yves Joubert, Paris Sud, rapporteur
  • Mme Marie-Caroline Jullien, ESPCI
  • M. Boudjemaa Remaki, Lyon 1
  • M. François Buret, ECL
  • Mme Nora Dempsey, Institut Néel, invitée

Résumé :
Le département Bioingénierie du laboratoire Ampère s’est constitué il y a une dizaine d’années autour de différentes thématiques originales associant Energie, Santé et Environnement, dont l’une visait à évaluer les effets potentiels des champs électromagnétiques sur le corps humain. Ma contribution à ces travaux a consisté à apporter la dimension “microsystèmes” permettant de travailler à l’échelle de la cellule, avec l’objectif à terme d’établir un lien entre les phénomènes mis en jeu au niveau cellulaire et à des niveaux de hiérarchisation supérieurs, comme les agrégats de cellules ou les tissus. Ces recherches ont abouti à la mise en place d’une plateforme de caractérisation électrique des cellules, au développement d’un logiciel permettant d’archiver et d’analyser les propriétés des objets caractérisés en vue de leur manipulation par diélectrophorèse (DEP), ainsi qu’à la mise au point de nouvelles approches de fabrication d’électrodes à bas coût, adaptées à l’exploitation d’effets 3D et à la formation d’agrégats cellulaires par DEP.
Parallèlement à cet axe “Bioélectromagnétisme”, je me suis intéressée à la manipulation de micro et nano objets sans contact par différents champs de force, en vue de l’intégration de fonctions de tri, micropositionnement, concentration, aiguillage, dans les laboratoires sur puce. Ces recherches ont notamment permis le développement de nouvelles approches de tri de bactéries impliquant d’une part la mise au point de procédés de marquage originaux et d’autre part l’intégration de microaimants permanents dans des dispositifs microfluidiques. Une pince acoustofluidique basée sur la génération d’une onde acoustique de surface stationnaire (SSAW) a également été réalisée et entièrement modélisée dans le but d’optimiser le transfert énergétique entre la source électrique et les particules manipulées.
Les différentes approches de manipulation sans contact présentées dans ce manuscrit, utilisant les phénomènes de diélectrophorèse, magnétophorèse et acoustophorèse sont complémentaires et exploitent diverses caractéristiques des objets manipulés. La “boîte à outils” ainsi constituée permet aujourd’hui de transposer aisément les concepts, d’être en mesure de proposer des méthodes de manipulation compatibles avec les contraintes liées à l’application et de combiner éventuellement plusieurs champs de forces pour trier ou immobiliser des objets ciblés suivant différents critères.
Mes recherches s’orientent naturellement à présent vers la réalisation de microsystèmes hybrides, mais également vers l’assemblage dirigé de micro et nano-objets par voie ascendante ainsi que vers le développement de nouveaux microsystèmes au service de la microbiologie environnementale.

Voir en ligne : Publications de Marie Frénéa-Robin