Magnéto-électrographie 2D à l'échelle microscopique : un nouveau concept en chimie analytique vers l'application aux nanosciences – 2D-ME

Ce projet porte sur le développement d’un nouveau concept analytique, appelé Magnéto-Electrographie 2D à l’échelle micrométrique (2D-ME). Ce concept permettra dans un même micro-canal de réaliser simultanément une migration à deux dimensions : l'électrophorèse sous un champ électrique élevé et la magnétophorèse sous un gradient de champ magnétique. Avec la 2D-ME, nous proposons une alternative très prometteuse à la chromatographie et à l'électrophorèse à micro-échelle, qui sont les deux axes dominants de la science séparative. Les nano-objets, notamment les nanoparticules magnétiques (NPM), jouent un rôle important en biomédecine et en diagnostic, et le nouveau concept que nous proposons sera plus adapté à leur caractérisation en taille, charge et forme qui restent un défi pour la science analytique moderne. Pour chaque famille de nano-objets, la coexistence de sous-populations de taille et de charge proche peut avoir un impact considérable sur leurs applications. Leur séparation et leur caractérisation représente un véritable défi. De plus, la grande variété ainsi que l'émergence de nouveaux nano-objets requièrent des efforts continus pour développer de nouvelles technologies de séparation toujours plus puissantes. Pour répondre à ce besoin urgent, nous développerons dans ce projet le premier prototype de 2D-ME au format microfluidique et la preuve de concept de 2D-ME sera démontré avec une application portant sur la séparation selon la charge et la taille de « nanorods » magnétiques utilisés pour la délivrance de médicaments. La 2D-ME pourra ensuite être étendue à d'autres nano(bio)-objets tels que les vésicules extracellulaires, des biomolécules chargées et mêmes les ions. Le bon déroulement de ce projet sera garanti par les compétences complémentaires du consortium, qui regroupe plusieurs disciplines telles que la synthèse chimique, l'instrumentation analytique, la micro-fluidique, la modélisation, la physique, la bioanalyse et les nanosciences. La réalisation de ce projet ambitieux sera assurée par l'expertise complémentaire des partenaires. Le consortium est composé de chercheurs scientifiques aux carrières avancées et de jeunes chercheurs à fort potentiels et certains membres ont déjà contribué à la création de StartUps. Fort de cette expérience, le projet bénéficiera d'une grande variété de points de vue scientifique provenant de différents horizons et d’une expérience en valorisation et transfert technologique. Le consortium soutient pleinement l'égalité de genre avec 3 hommes et 3 femmes. Le projet 2D-ME aura un impact à plusieurs niveaux. Dans une perspective à court terme, ce projet permettra le développement d'un concept analytique original et d'un dispositif de détection sensible avec une séparation à haute résolution de nanoparticules cibles issues de populations complexes et hétérogènes. A moyen terme, le projet 2D-ME débouchera également sur la réalisation d'un prototype à fort potentiel d'exploitation industrielle, car il y a un grand besoin d'outils performants de caractérisation et de détection de nano-objets (surtout avec des tailles inférieures à 50 nm). A plus long terme, 2D-ME permettra d’explorer et contrôler l'hétérogénéité nanométrique pour améliorer la synthèse des nanoparticules et la qualité de la nanomédecine.