Emergence - Emergence

Laboratoires sur puce en verre intégrant des nanocapteurs et une électronique embarquée – LabInGlass

Résumé de soumission

La micro/nanofluidique, qui consiste à manipuler des fluides en milieu confiné au sein d’une micropuce, est un domaine jeune qui est en passe de révolutionner plusieurs domaines scientifiques à l’interface avec les sciences du vivant. Manipuler sur puce de toutes petites quantités de liquide biologique en travaillant de manière parallèle avec des paramètres multiples, par exemple pour la protéomique et la génomique, devient possible. Le développement de Laboratoire sur puces, pour lesquelles toutes les étapes d’analyse sont intégrées sur quelques centimètres carrés est aujourd’hui en passe de devenir enfin une réalité pour de nombreuses applications.
Le marché mondial des biopuces en forte augmentation ces dernières années est passé de 1.64 milliards de dollars en 2006 à plus de 2.11 milliards de dollars en 2008. Sa croissance devrait encore continuer pour atteindre 3.84 milliards de dollars en 2013 soit une croissance annuelle de 12.7 %. Ce marché se segmente aujourd’hui en trois catégories majeures : les puces à ADN (1.6 milliards de dollars en 2013), les puces à protéines (600 millions de dollars en 2013) et les lab-on-chip (1.2 milliards de dollars en 2013).

La bonne santé financière de ce secteur s’explique par le fait que les marchés visés sont principalement ceux du diagnostic médical, de la thérapie personnalisée, de la toxicologie, des risques sanitaires et environnementaux (menaces biologiques et chimiques) ainsi que de la chimie extrême. Ces marchés répondent à un besoin croissant pour des enjeux sociétaux liés au vieillissement de la population, aux cancers, aux maladies nerveuses dégénératives, aux maladies cardiovasculaires, aux maladies auto-immunes... Les possibilités d’applications sur ces marchés sont donc extrêmement nombreuses (diagnostic précoce de pathologie, « patch » pour le relargage controlé de principes actifs sous cutané sur une longue durée, test salivaire pour la détection de prise de stupéfiant, contrôle en temps réel de l’absence d’agent pathogène dans les lieux sensibles, contrôle qualité alimentaire sur la chaîne de production…) et les opportunités nombreuses due à la jeunesse du marché des biopuces.

A notre connaissance, il n’existe actuellement que peu d’études sur l’intégration de capteurs optiques ou électriques dans de tels dispositifs miniaturisés pour l’analyse, en France ou à l’international. Le marché de la fabrication de biopuces actuel se décompose en deux grandes familles de puces : 1/ les puces en polymère qui sont généralement limitées à des conditions douces (solutions chimiques : pH moyen, sans solvant, etc… ; températures et tensions faibles) c’est à dire non corrosives vis à vis du polymère, et 2/ les puces en verre scellées à très haute température (température de transition vitreuse entre 800°C et 1000°C) qui peuvent difficilement intégrer des électrodes ou des nanostructures.
L’objet principal de ce projet consiste à valoriser le procédé récemment mis au point (dépôt d’une demande de brevet N° FR 10 54183 le 28/05/2010 "titre:PROCEDE DE FABRICATION D'UNE PUCE MICROFLUIDIQUE,PUCE ET PLAQUE ASSOCIEES) qui permet d’obtenir à basse température de vraies puces microfluidiques en verre. La basse température de scellement rend possible l’intégration de capteurs même fragiles dans la puce en verre, ce qui ouvre un champ inexploré à la réalisation de « laboratoires sur puce » avec électronique embarquée.

Coordinateur du projet

Madame Anne-Marie HAGHIRI (CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE ILE-DE-FRANCE SECTEUR OUEST ET NORD) – anne-marie.haghiri-gosnet@lpn.cnrs.fr

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

LPN CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE ILE-DE-FRANCE SECTEUR OUEST ET NORD
FIST-SA FRANCE INNOVATION SCIENTIFIQUE ET TRANSFERT

Aide de l'ANR 301 909 euros
Début et durée du projet scientifique : mai 2011 - 24 Mois

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