Analyse multicomposant de nano-bio-assemblages par modulation microfluidique – MANBAMM

Un grand nombre de phénomènes biologiques et biotechnologiques dépendent de l'assemblage de petites entités biomoléculaires en plus grandes structures. Ces structures peuvent être formées soit exclusivement de biomolécules, à l’image des processus biologiques naturels, soit en combinaison avec des nano-objets synthétiques, comme les nanoparticules sémiconductrices, l'or colloïdal, ou les particules de latex. Les structures ainsi obtenues sont appelées "nano-bio-assemblages" (NBAs). Le projet MANBAMM s'intéresse aux interactions nanoparticules-biomolécules, ainsi qu'à la structure et la dynamique des NBAs qui en résultent. Un échantillon donné de NBAs pourrait contenir un mélange de plusieurs sous-espèces de NBA, et sa composition pourrait varier en fonction du temps ou de la présence d'autres composants dans l'échantillon. Le défi est d’identifier et de caractériser différentes sous-espèces de NBAs présentes simultanément dans un tel échantillon liquide en évitant, autant que possible, de le perturber et de l'altérer. Ce défi sera relevé par le projet MANBAMM qui allie microfluidique, spectroscopie optique et spectrométrie de masse par détection de charge en mode particule unique (CDMS) à un traitement chimiométrique des flux de données spectrales. De légères variations spatiotemporelles dans la composition de l’échantillon seront créées par des dispositifs microfluidiques et éléctromicrofluidiques conçus et réalisés dans le cadre de ce projet. Ces mêmes variations conduiront à des modulations dans les spectres CDMS et optiques, à partir desquels seront déduites les structures et les propriétés physicochimiques des NBAs présentes, et ce à l'aide de méthodes numériques. La meilleure compréhension de l'interaction nanoparticules-milieux biologiques, apportée par MANBAMM, permettra des avancées considérables dans divers domaines, notamment celui de l’utilisation des nanoparticules dans les applications médicales, telle que la thérapeutique (en lien avec certaines maladies), l'imagerie médicale ou le diagnostic in vitro.